FR2582023A1 - METHOD FOR DEVELOPING A FILM OF A MONOCRYSTAL GAAS IN THE FORM OF A SINGLE MOLECULAR LAYER - Google Patents
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Abstract
A.PROCEDE DE DEVELOPPEMENT D'UN FILM D'UN MONOCRISTAL GAAS, SOUS LA FORME D'UNE SEULE COUCHE MOLECULAIRE. B.PROCEDE CARACTERISE EN CE QU'ON REALISE LE VIDE A L'INTERIEUR DU RESERVOIR 1 DE DEVELOPPEMENT A UNE PRESSION PREDETERMINEE; ON INTRODUIT LE GAZ TEG TRIETHYLGALLIUM 8 DANS CE RESERVOIR DE DEVELOPPEMENT 1 SOUS UNE PRESSION PREDETERMINEE PENDANTUN TEMPS PREDETERMINE, ET APRES L'EVACUATION DU GAZ TEG, ON INTRODUIT LE GAZ ASH (ARSINE) 9 DANS CE RESERVOIR DE DEVELOPPEMENT SOUS UNE PRESSION PREDETERMINEE PENDANT UN TEMPS PREDETERMINE ET ON REPETE LE CYCLE POUR DEVELOPPER AU MOINS PRATIQUEMENT UNE COUCHE MOLECULAIRE POUR FORMER UN FILM D'UN MONOCRISTAL GAAS D'EPAISSEUR VOULUE A LA PRECISION D'UNE COUCHE MOLECULAIRE. C.L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE DEVELOPPEMENT D'UN FILM D'UN MONOCRISTAL GAAS SOUS LA FORME D'UNE SEULE COUCHE MOLECULAIRE.A. DEVELOPMENT PROCESS OF A FILM FROM A MONOCRISTAL GAAS, IN THE FORM OF A SINGLE MOLECULAR LAYER. B.PROCEDE CHARACTERIZED IN THAT THE VACUUM IS ESTABLISHED INSIDE THE DEVELOPMENT TANK 1 AT A PREDETERMINED PRESSURE; THE TEG TRIETHYLGALLIUM 8 GAS IS INTRODUCED INTO THIS DEVELOPMENT TANK 1 UNDER A PREDETERMINED PRESSURE FOR A PREDETERMINED TIME, AND AFTER THE EVACUATION OF THE TEG GAS, THE ASH (ARSINE) 9 GAS IS INTRODUCED IN THIS PREDERMINED DEVELOPMENT TANK UNDER A PRESSURE PENDING PREDETERMINED TIME AND THE CYCLE IS REPEATED TO DEVELOP AT LEAST PRACTICE A MOLECULAR LAYER TO FORM A FILM OF A MONOCRISTAL GAAS OF THE THICKNESS DESIRED TO THE PRECISION OF A MOLECULAR LAYER. C. THE INVENTION RELATES TO A PROCESS FOR DEVELOPING A FILM FROM A GAAS MONOCRISTAL IN THE FORM OF A SINGLE MOLECULAR LAYER.
Description
Procédé de développement d'un film d'un monocristal GaAsProcess for developing a GaAs single crystal film
sous la forme d'une seule couche moléculaire." in the form of a single molecular layer. "
La présente invention concerne un procédé de développement d'un film à monocristal GaAs servant à constituer une couche de développement d'un monocristal de GaAs sous la forme d'une seule couche moléculaire. The present invention relates to a method of developing a monocrystal GaAs film for forming a GaAs single crystal developing layer in the form of a single molecular layer.
Description de l'art antérieur:Description of the prior art:
Il est connu comme technique épi-It is known as an epi
taxiale en phase gazeuse pour la fabrication d'un film gas phase taxonomy for the production of a film
d'un cristal semi-conducteur, un procédé de développe- of a semiconductor crystal, a process for developing
ment en phase gazeuse d'un métal organique (appelé ci- gas phase of an organic metal (hereinafter referred to as
après "procédé MO-CVD") ainsi qu'un procédé épitaxial after "MO-CVD process") as well as an epitaxial process
à faisceau moléculaire (appelé ci-après "procédé MBE"). molecular beam (hereinafter referred to as "MBE process").
Toutefois lorsqu'on réalise un semi-conducteur composé However, when a compound semiconductor is produced
entre le groupe III et le groupe V tel que GaAs par le pro- between group III and group V such as GaAs by the
cédé MO-CVD, on utilise des éléments du groupe III, des éléments du groupe V comme sources, le gaz vecteur étant l'hydrogène; ces éléments sont introduits simultanément pour se développer par cracking thermique, si bien que la couche ainsi développée est de mauvaise qualité. On yielding MO-CVD, group III elements, group V elements are used as sources, the carrier gas being hydrogen; these elements are introduced simultaneously to develop by thermal cracking, so that the layer thus developed is of poor quality. We
a en outre l'inconvénient que l'ordre de la couche molé- has the further disadvantage that the order of the molecular layer
culaire simple est difficile à régler. simple eyepiece is difficult to adjust.
Par ailleurs, le procédé MBE, bien Moreover, the MBE process, well
connu comme procédé de développement d'un cristal uti- known as a method of developing a useful crystal
lise un vide extrêmement poussé avec adsorption physique comme première étape, de sorte que la qualité du cristal obtenu est inférieure à celle du cristal résultant du procédé de développement en phase gazeuse utilisant une reads an extremely high vacuum with physical adsorption as a first step, so that the quality of the crystal obtained is lower than that of the crystal resulting from the gas phase development process using a
réaction chimique. Lorsqu'on développe un composé semi- chemical reaction. When developing a semi-compound
conducteur entre le groupe III et le groupe V tel que GaAs, on utilise comme sources des éléments du groupe III et des éléments du groupe V, la source elle-même étant placée dans une chambre de développement. De ce fait, le réglage du gaz émis obtenu par chauffage de between group III and group V such as GaAs, Group III elements and Group V elements are used as sources, the source itself being placed in a development chamber. As a result, the setting of the emitted gas obtained by heating the
la source et la quantité vaporisée ainsi que l'alimenta- the source and the quantity vaporized as well as the
tion de la source sont difficiles et il est difficile the source are difficult and difficult
de maintenir constante la vitesse de développement pen- to maintain constant the speed of development
dant une période prolongée. De plus, un dispositif tra- for an extended period. In addition, a
vaillant sous vide pour fournir de la matière vaporisée est compliqué. En outre, il est difficile de régler de valiant vacuum to provide vaporized material is complicated. In addition, it is difficult to
manière précise la stoechiométrie du composé semi- precisely the stoichiometry of the semi-compound
conducteur et en outre présente l'inconvénient de ne driver and furthermore has the disadvantage of
pouvoir obtenir un cristal de grande qualité. to be able to obtain a crystal of high quality.
Tenant compte de ce qui précéde, les présents inventeurs ont déjà proposé antérieurement un procédé de développement d'un cristal semi-conducteur permettant de régler la croissance de la couche en forme de film constituant la couche moléculaire unique (voir Taking into account the above, the present inventors have previously proposed a method of developing a semiconductor crystal for controlling the growth of the film-like layer constituting the single molecular layer (see FIG.
demandes de brevets Japonais 153977/1984 et 153978/1984). Japanese Patent Applications 153977/1984 and 153978/1984).
Ces documents seront expliqués à l'aide de la figure 5. These documents will be explained using Figure 5.
Selon la figure 5, la référence numérique 1 désigne un réservoir de développement qui est réalisé en métal par exemple en acier inoxydable 2, une vanne de porte 3, une chambre de sortie pour réaliser un vide très poussé dans la chambre de développement 1; According to FIG. 5, reference numeral 1 denotes a development reservoir which is made of metal, for example made of stainless steel 2, a gate valve 3, an outlet chamber for producing a very high vacuum in the development chamber 1;
des buses 4, 5 pour introduire les composés gazeux for- nozzles 4, 5 for introducing the gaseous compounds
més des composants des éléments du groupe III et du groupe V ou des composés semi-conducteurs des groupes III et V par exemple; les vannes 6, 7 servent à ouvrir et à fermer les-buses 4, 5_; la référence 8 désigne un composé gazeux contenant un élément du groupe III; la components of group III and group V elements or III and V group III semiconductor compounds, for example; the valves 6, 7 serve to open and close the nozzles 4, 5_; 8 denotes a gaseous compound containing a group III element; the
référence 9 désigne un composé gazeux contenant un élé- reference 9 designates a gaseous compound containing an element
ment du groupe V; la référence 10 désigne un dispositif de chauffage pour chauffer la base et qui est un fil de tungstène (W) sur lequel est scellé un verre de guartz, group V; 10 denotes a heating device for heating the base and which is a tungsten wire (W) on which is sealed a glass of guartz,
le câble ou analogue non représenté. La référence numé- the cable or the like not shown. The numerical reference
rique 11 désigne un thermocouple pour mesurer la tempé- 11 designates a thermocouple for measuring the temperature
rature; la référence 12 désigne un support pour un semi-conducteur composé; la référence 13 désigne une jauge de pression pour mesurer le degré de vide dans le erasure; reference 12 designates a carrier for a compound semiconductor; reference 13 designates a pressure gauge for measuring the degree of vacuum in the
réservoir de croissance.growth reservoir.
Le procédé de croissance épitaxiale de couches moléculaires GaAs une à une sur le support The process of epitaxial growth of GaAs molecular layers one by one on the support
12 se fait de la manière suivante. On ouvre la porte- 12 is done as follows. We open the door
vanne 2 et on réalise-le vide à l'intérieur du réservoir de développement 1 jusqu'à environ 10'7 - 10-8 Pascal (désigné ci-après par l'abréviation Pa), à l'aide d'un dispositif d'évacuation à vide poussé 3. Puis, on chauffe le support GaAs 12 à l'aide du dispositif de chauffage 10 à une température comprise entre 300 et 8000C; on valve 2 and vacuum is made inside the development tank 1 to about 10'7 - 10-8 Pascal (hereinafter abbreviated as Pa), using a evacuation at high vacuum 3. Then, the GaAs support 12 is heated with the aid of the heating device 10 at a temperature of between 300 and 8000C; we
ouvre la vanne 6 pourintroduire le gaz TMG (triméthyl- opens valve 6 to introduce TMG gas (trimethyl-
gallium) 8 comme gaz contenant Ga dans le réservoir pen- gallium) 8 as gas containing Ga in the reservoir
dant 0,5 à 10 secondes pour que la pression régnant dans le réservoir de développement se situe entre 10' 1 et 107 Pa. Puis, après la fermeture de la vanne 6 pour évacuer le gaz dans le réservoir de développement 1, on ouvre la vanne 7 pour introduire AsH3 (Arsine) 9 comme gaz contenant As dans le réservoir pendant 2 à 0.5 to 10 seconds so that the pressure in the development tank is between 10 '1 and 107 Pa. Then, after the closing of the valve 6 to evacuate the gas in the development tank 1, opens the valve 7 to introduce AsH3 (Arsine) 9 as a gas containing As in the reservoir for 2 to
secondes de façon à obtenir une pression de 10-1... seconds to get a pressure of 10-1 ...
10- 7 Pa. Ainsi, on développe au moins une couche molécu- 10-7 Pa. Thus, at least one molecular layer is developed.
laire de GaAs sur le support 12. On répète les opérations décrites cidessus pour développer successivement des couches moléculaires uniques, de manière à obtenir ainsi une couche à croissance épitaxiale de GaAs d'épaisseur voulue et avec la précision d'une couche moléculaire simple. Pendant la croissance du cristal, la température de croissance augmente et on a des vides et des atomes entre les réseaux ou analogues. De plus, The operations described above are repeated in order to successively develop single molecular layers, so as to obtain an epitaxial growth layer of GaAs of desired thickness and with the precision of a single molecular layer. During growth of the crystal, the growth temperature increases and voids and atoms are formed between the networks or the like. Furthermore,
les impuretés sont prises du fait du phénomène d'auto- impurities are taken because of the phenomenon of
dopage ou analogue, ce qui n'est pas intéressant pour développer des cristaux très remplis. Pour éviter cela, il est nécessaire de développer des cristaux sans élever doping or the like, which is not interesting for developing very filled crystals. To avoid this, it is necessary to develop crystals without raising
la température. Cependant selon le procédé de développe- temperature. However, according to the process of developing
ment connu des cristaux, la température de développement known crystals, the temperature of development
des cristaux est relativement élevée et est comprise en- crystals is relatively high and is included in
tre 300 à 800 C ne permettant pas ainsi d'obtenir un 300 to 800 C does not allow to obtain a
monocristal de GaAs dont le remplissage soit très poussé. monocrystal GaAs whose filling is very thorough.
RESUME DE L'INVENTION:SUMMARY OF THE INVENTION:
La présente invention a pour but de The present invention aims to
créer un procédé de développement d'un film semi-conduc- create a process for developing a semiconductor film
teur d'un monocristal GaAs de grande qualité de l'ordre GaAs single crystal crystal of high quality
d'une couche moléculaire unique, et remédiant aux incon- of a single molecular layer, and remedying the
vénients des solutions connues.are averse to known solutions.
Ainsi, les procédés proposés anté- Thus, the proposed methods
rieurement par les présents inventeurs continuent d'être développés, si bien que l'on utilise TEG et AsH3 comme sources de gaz en introduisant ces gaz alternativement dans le réservoir de développement et sous une pression prédéterminée pendant une période de temps donnée pour obtenir un film d'un monocristal GaAs très pur à une Later, the present inventors continue to be developed, whereby TEG and AsH3 are used as gas sources by introducing these gases alternately into the developing tank and under a predetermined pressure for a given period of time to obtain a film. from a very pure GaAs single crystal to a
température faible inférieure à 300 C. low temperature below 300 C.
DESCRIPTION RESUMEE DES DESSINS:SUMMARY DESCRIPTION OF THE DRAWINGS:
La présente invention sera décrite de façon plus détaillée à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe d'un appareil de développement de cristaux The present invention will be described in more detail with the aid of the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a block diagram of a crystal-developing apparatus
selon un mode de réalisation de la présente invention. according to an embodiment of the present invention.
- la figure 2 est un graphique montrant la relation entre l'épaisseur du film développé par un fabricant de cristaux utilisant l'appareil de la FIG. 2 is a graph showing the relationship between the thickness of the film developed by a crystal manufacturer using the apparatus of the
figure 1 et la température du support. Figure 1 and the temperature of the support.
- la figure 3 est un graphique mon-- Figure 3 is a graph of
trant la relation entre l'épaisseur du film développé et la quantité de TEG introduite pour une température the relationship between the thickness of the developed film and the amount of TEG introduced for a temperature
de support égale à 290 C.support equal to 290 C.
- la figure 4 est un graphique mon-- Figure 4 is a graph of
trant la relation entre la densité des impuretés du film développé avec TEG et AsH3 comme sources de gaz ainsi que la mobilité comparée à celle d'un film épitaxial à couche moléculaire classique et, - la figure 5 est un schéma de principe d'un appareil de développement de cristaux selon the relationship between the density of the impurities of the film developed with TEG and AsH3 as gas sources as well as the mobility compared to that of a conventional molecular-layer epitaxial film and FIG. 5 is a block diagram of a device crystal development according to
une invention antérieure des présents inventeurs. an earlier invention of the present inventors.
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFEREN- DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
TIELS:TIELS:
Un mode de réalisation de l'inven-One embodiment of the invention
tion sera décrit ci-après.will be described below.
La figure 1 montre la structure d'un appareil de croissance épitaxiale d'une couche moléculaire selon un mode de réalisation de l'invention. Les mêmes références numériques que celles utilisées à la figure 5 représentent à la figure 1 les parties correspondant à Figure 1 shows the structure of an epitaxial growth apparatus of a molecular layer according to one embodiment of the invention. The same reference numerals as those used in FIG. 5 represent in FIG.
celles de la figure 5 à l'exception de la lampe infra- those of Figure 5 except for the lamp below.
rouge 30 utilisée comme source de chaleur; cette lampe comporte un boitier de lampe 31 extérieur au réservoir de développement; le rayonnement infrarouge émis par le boitier de la lampe 1 arrive sur le support 12 à travers un verre en quartz 32 pour chauffer le support 12 porté red used as a source of heat; this lamp comprises a lamp box 31 outside the development tank; the infrared radiation emitted by the casing of the lamp 1 arrives on the support 12 through a quartz glass 32 to heat the support 12 carried
par un moyen de réception 33.by a receiving means 33.
En fonctionnement de l'appareil, on introduit le gaz TEG (triéthylgallium) 6 comme gaz contenant Ga sous une pression de 10 6 à 10- 2 Pa pendant In operation of the apparatus, TEG gas (triethylgallium) 6 is introduced as gas containing Ga at a pressure of 10 6 to 10 -2 Pa.
1 à 20 secondes et on fait le vide pendant 1 à 20 secon- 1 to 20 seconds and evacuate for 1 to 20 seconds
des. Puis, on introduit le gaz AsH3 (Arsine) 9 comme gaz contenant As sous une pression comprise entre 10- 4 et I Pa pendant 1 à 200 secondes, puis on fait le vide pendant 1 à 20 secondes. On développe ainsi une couche of. Then, the gas AsH3 (Arsine) 9 is introduced as a gas containing As at a pressure of between 10 -4 and 1 Pa for 1 to 200 seconds, and then evacuated for 1 to 20 seconds. We thus develop a layer
moléculaire de GaAs sur le support 12. Les étapes décri- of GaAs on the support 12. The steps described in
tes ci-dessus du procédé sont répétées pour développer successivement des couches monomoléculaires donnant un film de monocristal de GaAs ayant l'épaisseur voulue à The above procedures are repeated to successively develop monomolecular layers giving a monocrystal film of GaAs having the desired thickness to
la précision de la couche monomoléculaire. the accuracy of the monomolecular layer.
La figure 2 montre l'épaisseur du film développé dans la direction cristallographique Figure 2 shows the thickness of the film developed in the crystallographic direction
<111> de la face B du film GaAs par cycle à une tempéra- <111> of the B side of the GaAs film per cycle at a temperature of
ture comprise entre 260 C et 350 C, le paramètre étant la température du support; dans ce cas, on utilise ture between 260 C and 350 C, the parameter being the temperature of the support; in this case, we use
comme gaz d'introduction TEG et AsH3. Pour une tempéra- as TEG and AsH3 feed gas. For a temperature
ture de support égale à 290 C, le film de GaAs par cycle avait une épaisseur de 3,2 A correspondant à une couche moléculaire. La température de développement de 260 C With a support ratio of 290 ° C., the GaAs film per cycle had a thickness of 3.2 Å corresponding to a molecular layer. The development temperature of 260 C
mentionnée ci-dessus est une température inférieure d'en- mentioned above is a lower temperature of
viron 90 C à la température minimale de développement du cristal qui est de 350 C dans le procédé de développement 90 C viron at the minimum crystal development temperature of 350 C in the development process
de cristal utilisant la combinaison de TMG et AsH3 précé- using the combination of TMG and AsH3 previously
demment proposée par les *mêmes inventeurs. already proposed by the same inventors.
La figure 3 montre l'épaisseur du film développé de GaAs par cycle pour une température du support égale à 2900 C, le gaz étant introduit à une pression comprise entre 10- 1 et 10- 4 Pa pendant une durée de 2 à 60 secondes et un temps d'évacuation par cyle égal à 2-20 secondes, la quantité de TEG introduite par cycle constituant un paramètre. Il apparalt à la figure 3 que si la quantité de TEG introduite par cycle augmente, l'épaisseur du film développé atteint une FIG. 3 shows the thickness of the developed film of GaAs per cycle for a substrate temperature equal to 2900 ° C., the gas being introduced at a pressure of between 10 -1 and 10 -4 Pa for a duration of 2 to 60 seconds and an evacuation time per cylinder equal to 2-20 seconds, the amount of TEG introduced per cycle constituting a parameter. It appears in FIG. 3 that, if the amount of TEG introduced per cycle increases, the thickness of the developed film reaches
limite. Ainsi pour un développement fait avec une quan- limit. So for a development done with a quantity
tité de gaz introduiteen excédent par rapport à la valeur gas introduced in excess of the value
de saturation, même si la quantité de gaz varie légère- saturation, even if the amount of gas varies slightly
ment, on obtient avantageusement le développement d'une couche monomoléculaire par cycle. Ainsi, on peut régler advantageously, the development of a monomolecular layer per cycle is advantageously obtained. So, we can settle
à la précision de l'unité atomique, l'épaisseur du film. to the accuracy of the atomic unit, the thickness of the film.
La couche de croissance épitaxiale ainsi obtenue GaAs a été examinée par diffraction par faisceau d'électrons et par diffraction aux rayons X; ces essais ont montré The epitaxial growth layer thus obtained GaAs was examined by electron beam diffraction and X-ray diffraction; these tests showed
que la couche du film de monocristal était très complète. that the monocrystal film layer was very complete.
La figure 4 montre la relation en-Figure 4 shows the relation
tre la densité des impuretés d'un film soumis à une crois- the density of the impurities of a film subjected to a growth
sance épitaxiale d'une couche moléculaire utilisant comme epitaxial growth of a molecular layer using as
sources de gaz TEG et AsH3 ainsi que la mobilité par com- TEG and AsH3 gas sources as well as mobility by
paraison à un film classique obtenu par développement épitaxial d'une couche moléculaire utilisant les gaz TMG et AsH3. A la figure 4, la courbe A correspond à la valeur théorique calculée; le point B correspond à un film développé avec les gaz TEG et AsH3; le point C correspond à un développement épitaxial classique d'une parison with a conventional film obtained by epitaxial development of a molecular layer using TMG and AsH3 gases. In FIG. 4, the curve A corresponds to the calculated theoretical value; point B corresponds to a film developed with TEG and AsH3 gases; point C corresponds to a classical epitaxial development of a
couche moléculaire.molecular layer.
Comme le montre cette figure, dans l'art antérieur, la densité des impuretés était élevée, As shown in this figure, in the prior art, the density of the impurities was high,
de l'ordre de 1018 à 1020 cm-3 et la mobilité était infé- 1018 to 1020 cm-3 and mobility was
rieure à 100 cm2 V 1 S-, alors que selon la présente invention, la densité des impuretés a été améliorée de 2 à 3 ordres de grandeur, c'est- à-dire qu'elle est de 1015 à 1017 cm3 et la mobilité correspond à une valeur less than 100 cm 2 V 1 S-, whereas according to the present invention, the density of the impurities has been improved by 2 to 3 orders of magnitude, that is to say it is from 1015 to 1017 cm 3 and the mobility corresponds to a value
proche de la valeur théorique c'est-à-dire 360 cm2 V1 S1. close to the theoretical value that is to say 360 cm2 V1 S1.
Le film ainsi développé a été préparé dans des conditions expérimentales avec une pression de TEG comprise entre -3 et 10'4 Pa, une pression de AsH3 comprise entre -1 et 10-2 Pa, un temps d'introduction compris entre 2 et 60 secondes et un temps d'évacuation de 2 à 20 secondes. Il apparaît clairement à la figure 4 que le The film thus developed was prepared under experimental conditions with a TEG pressure of between -3 and 10 -4 Pa, a pressure of AsH3 between -1 and 10-2 Pa, an introduction time of between 2 and 60 seconds and an evacuation time of 2 to 20 seconds. It is clear from Figure 4 that the
film développé selon la présente invention est un mono- film developed according to the present invention is a mono-
cristal de pureté élevée, particulièrement excellent, par comparaison avec le développement épitaxial d'une couche crystal of high purity, particularly excellent, compared with the epitaxial growth of a layer
moléculaire classique.classical molecular.
La densité des impuretés du cristal ainsi obtenu était inférieure à 1015 cm-3 et la mobilité était supérieure à 360 cm2 V-1 S-1 Comme décrit cidessus, selon la présente invention, on peut développer les cristaux un The crystal impurity density thus obtained was less than 1015 cm-3 and the mobility was greater than 360 cm 2 V-1 S-1. As described above, according to the present invention, the crystals can be developed.
à un, ce qui permet de satisfaire facilement à la stoechio- to one, which makes it easy to satisfy the stoichi-
métrie et avoir une température de support, faible. I1 est ainsi possible de fabriquer un monocristal de bonne qualité avec un minimum de défauts du réseau sur un metry and have a low support temperature. It is thus possible to manufacture a good quality single crystal with a minimum of network faults on a
support.support.
En outre l'addition d'impuretés peut se faire une à une dans la couche et c'est pourquoi on peut réaliser une distribution de densité extrêmement In addition the addition of impurities can be done one by one in the layer and that is why it is possible to achieve an extremely dense density distribution.
précise pour les impuretés donnant d'excellentes caracté- precise for impurities giving excellent characteristics
ristiques de fonctionnement et permettant de fabriquer functioning and making it possible to manufacture
des transistors, des circuits intégrés, des diodes photo- transistors, integrated circuits, photo diodes
émissives ou analogues ayant un fonctionnement extrême- emissives or the like having an extreme
ment rapide.fast.
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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DE (1) | DE3616358C2 (en) |
FR (1) | FR2582023B1 (en) |
GB (1) | GB2190400B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0297867A2 (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-04 | Nec Corporation | A process for the growth of III-V group compound semiconductor crystal on a Si substrate |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2162207B (en) * | 1984-07-26 | 1989-05-10 | Japan Res Dev Corp | Semiconductor crystal growth apparatus |
JPH0657636B2 (en) * | 1985-05-29 | 1994-08-03 | 日本電信電話株式会社 | Compound semiconductor thin film formation method |
CN104471676B (en) * | 2012-06-18 | 2017-09-29 | 美国海军部政府代表 | Lower cube of low temperature and six side InN and its plasmaassisted atomic layer epitaxy with AlN alloy |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2088447A1 (en) * | 1970-05-08 | 1972-01-07 | Western Electric Co | |
GB2162862A (en) * | 1984-07-26 | 1986-02-12 | Japan Res Dev Corp | Process for forming monocrystalline thin film of compound semiconductor |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1900116C3 (en) * | 1969-01-02 | 1978-10-19 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Process for the production of high-purity monocrystalline layers consisting of silicon |
JPS5129880B2 (en) * | 1973-03-15 | 1976-08-27 | ||
EP0106537B1 (en) * | 1982-10-19 | 1989-01-25 | The Secretary of State for Defence in Her Britannic Majesty's Government of the United Kingdom of Great Britain and | Organometallic chemical vapour deposition of films |
JPH0766906B2 (en) * | 1984-07-26 | 1995-07-19 | 新技術事業団 | GaAs epitaxial growth method |
JPH0766910B2 (en) * | 1984-07-26 | 1995-07-19 | 新技術事業団 | Semiconductor single crystal growth equipment |
GB2162207B (en) * | 1984-07-26 | 1989-05-10 | Japan Res Dev Corp | Semiconductor crystal growth apparatus |
-
1985
- 1985-05-15 JP JP60101379A patent/JPS61260622A/en active Granted
-
1986
- 1986-05-15 DE DE3616358A patent/DE3616358C2/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-05-15 FR FR8606988A patent/FR2582023B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-05-16 GB GB8612024A patent/GB2190400B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2088447A1 (en) * | 1970-05-08 | 1972-01-07 | Western Electric Co | |
GB2162862A (en) * | 1984-07-26 | 1986-02-12 | Japan Res Dev Corp | Process for forming monocrystalline thin film of compound semiconductor |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. 23, no. 8, partie 2, août 1984, pages L521-L523, Tokyo, JP; T. FUKUI et al.: "(InAs)1 layered crystal grown by MOCVD * |
JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, vol. 132, no. 5, mai 1985, pages 1197-1200, Manchester, NH, US; J.-I. NISHIZAWA et al.: "Molecular layer epitaxy" * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0297867A2 (en) * | 1987-07-01 | 1989-01-04 | Nec Corporation | A process for the growth of III-V group compound semiconductor crystal on a Si substrate |
EP0297867A3 (en) * | 1987-07-01 | 1990-10-17 | Nec Corporation | A process for the growth of iii-v group compound semiconductor crystal of a si substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2190400A (en) | 1987-11-18 |
DE3616358A1 (en) | 1986-11-20 |
JPH0556650B2 (en) | 1993-08-20 |
DE3616358C2 (en) | 1996-02-15 |
GB2190400B (en) | 1990-10-17 |
GB8612024D0 (en) | 1986-06-25 |
JPS61260622A (en) | 1986-11-18 |
FR2582023B1 (en) | 1994-04-15 |
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