JP2003017415A - ３−５族化合物半導体の製造方法 - Google Patents
３−５族化合物半導体の製造方法Info
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- JP2003017415A JP2003017415A JP2001200550A JP2001200550A JP2003017415A JP 2003017415 A JP2003017415 A JP 2003017415A JP 2001200550 A JP2001200550 A JP 2001200550A JP 2001200550 A JP2001200550 A JP 2001200550A JP 2003017415 A JP2003017415 A JP 2003017415A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高品質の３−５族化合物半導体を再現性よく製
造し得る方法を提供する。 【解決手段】（１）有機金属気相成長法による一般式Ｉ
ｎxＧａyＡｌzＮ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦
ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半導体
の製造方法において、Ｉｎ原料を、３−５族化合物半導
体を成長させる前及び／又は成長させた後に供給するこ
とを特徴とする３−５族化合物半導体の製造方法。 （２）Ｉｎ原料がトリメチルインジウムであることを特
徴とする上記（１）記載の製造方法。 （３）上記（１）または（２）記載の方法により製造さ
れてなる３−５族化合物半導体。 （４）上記（３）の３−５族化合物半導体を用いて成る
表示装置。
造し得る方法を提供する。 【解決手段】（１）有機金属気相成長法による一般式Ｉ
ｎxＧａyＡｌzＮ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦
ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半導体
の製造方法において、Ｉｎ原料を、３−５族化合物半導
体を成長させる前及び／又は成長させた後に供給するこ
とを特徴とする３−５族化合物半導体の製造方法。 （２）Ｉｎ原料がトリメチルインジウムであることを特
徴とする上記（１）記載の製造方法。 （３）上記（１）または（２）記載の方法により製造さ
れてなる３−５族化合物半導体。 （４）上記（３）の３−５族化合物半導体を用いて成る
表示装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般式ＩｎxＧａy
ＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦
ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される、窒化物系３−５族化
合物半導体の製造方法に関する。
ＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦
ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される、窒化物系３−５族化
合物半導体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術、発明が解決しようとする課題】紫外、青
色もしくは緑色の発光ダイオードまたは紫外、青色もし
くは緑色のレーザダイオード等の発光素子の材料とし
て、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される
３−５族化合物半導体が知られている。以下、この一般
式中のｘ、ｙおよびｚをそれぞれＩｎＮ混晶比、ＧａＮ
混晶比およびＡｌＮ混晶比と記すことがある。該３−５
族化合物半導体において、特にＩｎＮを混晶比で１０％
以上含むものは、ＩｎＮ混晶比に応じて可視領域での発
光波長を調整できるため、表示用途に特に重要である。
色もしくは緑色の発光ダイオードまたは紫外、青色もし
くは緑色のレーザダイオード等の発光素子の材料とし
て、一般式ＩｎxＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される
３−５族化合物半導体が知られている。以下、この一般
式中のｘ、ｙおよびｚをそれぞれＩｎＮ混晶比、ＧａＮ
混晶比およびＡｌＮ混晶比と記すことがある。該３−５
族化合物半導体において、特にＩｎＮを混晶比で１０％
以上含むものは、ＩｎＮ混晶比に応じて可視領域での発
光波長を調整できるため、表示用途に特に重要である。
【０００３】該３−５族化合物半導体の製造方法として
は、分子線エピタキシー（以下、ＭＢＥと記すことがあ
る。）法、有機金属気相成長（以下、ＭＯＶＰＥと記す
ことがある。）法、ハイドライド気相成長（以下、ＨＶ
ＰＥと記すことがある。）法などが挙げられる。これら
の方法のなかでは、ＭＯＶＰＥ法が、大面積にわたり、
均一な結晶成長が可能なため重要である。
は、分子線エピタキシー（以下、ＭＢＥと記すことがあ
る。）法、有機金属気相成長（以下、ＭＯＶＰＥと記す
ことがある。）法、ハイドライド気相成長（以下、ＨＶ
ＰＥと記すことがある。）法などが挙げられる。これら
の方法のなかでは、ＭＯＶＰＥ法が、大面積にわたり、
均一な結晶成長が可能なため重要である。
【０００４】ところで、該化合物半導体は、ＧａＡｓな
どの他の化合物半導体に比べて、高い温度で成長するこ
とが必要であり、また３族原料に比べて５族原料の供給
量を非常に大きくする必要があり、さらにエピタキシャ
ル成長させるための格子整合する適切な基板がないなど
の理由から、高品質の結晶を得ることは困難であるのが
実状であった。
どの他の化合物半導体に比べて、高い温度で成長するこ
とが必要であり、また３族原料に比べて５族原料の供給
量を非常に大きくする必要があり、さらにエピタキシャ
ル成長させるための格子整合する適切な基板がないなど
の理由から、高品質の結晶を得ることは困難であるのが
実状であった。
【０００５】本発明者等は、３−５族化合物半導体の製
造方法について鋭意検討を重ねた結果、該化合物半導体
層を成長後、次の層を成長するまでの間に３族原料の供
給を止める工程を加入、すなわち第１の層の成長工程と
第２の層の成長工程の間に、３族原料を供給することな
しにキャリアガス又はキャリアガスと５族原料とを供給
する工程を加入することにより、高品質の３−５族化合
物半導体を再現性よく製造し得ることを見出し、この方
法を既に提案している（特開平９−３６４２９号公
報）。
造方法について鋭意検討を重ねた結果、該化合物半導体
層を成長後、次の層を成長するまでの間に３族原料の供
給を止める工程を加入、すなわち第１の層の成長工程と
第２の層の成長工程の間に、３族原料を供給することな
しにキャリアガス又はキャリアガスと５族原料とを供給
する工程を加入することにより、高品質の３−５族化合
物半導体を再現性よく製造し得ることを見出し、この方
法を既に提案している（特開平９−３６４２９号公
報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、一層
高品質の３−５族化合物半導体を再現性よく成長する方
法を提供することにある。
高品質の３−５族化合物半導体を再現性よく成長する方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】その後、本発明者らは、
さらに検討を重ねた結果、Ｉｎ原料という特定の３族原
料を、３−５族化合物半導体層を成長させる前及び／又
は成長させた後においても供給することにより、一層高
品質の３−５族化合物半導体が再現性良く得られること
を見出し、本発明を完成した。
さらに検討を重ねた結果、Ｉｎ原料という特定の３族原
料を、３−５族化合物半導体層を成長させる前及び／又
は成長させた後においても供給することにより、一層高
品質の３−５族化合物半導体が再現性良く得られること
を見出し、本発明を完成した。
【０００８】すなわち、本発明は、〔１〕一般式Ｉｎx
ＧａyＡｌzＮ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１、０≦ｚ≦１）で表される、有機金属気相成長法によ
る３−５族化合物半導体の製造方法において、Ｉｎ原料
を、３−５族化合物半導体を成長させる前及び／又は成
長させた後に供給することを特徴とする３−５族化合物
半導体の製造方法を提供する。
ＧａyＡｌzＮ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１、０≦ｚ≦１）で表される、有機金属気相成長法によ
る３−５族化合物半導体の製造方法において、Ｉｎ原料
を、３−５族化合物半導体を成長させる前及び／又は成
長させた後に供給することを特徴とする３−５族化合物
半導体の製造方法を提供する。
【０００９】また、本発明は、〔２〕上記〔１〕に記載
の方法により製造されてなる３−５族化合物半導体を提
供するものである。
の方法により製造されてなる３−５族化合物半導体を提
供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明を詳細に説明する。
本発明における３−５族化合物半導体とは、一般式Ｉｎ
xＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合
物半導体である。
本発明における３−５族化合物半導体とは、一般式Ｉｎ
xＧａyＡｌzＮ（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合
物半導体である。
【００１１】本発明は、一般式ＩｎｘＧａｙＡｌｚＮ
（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋
ｙ＋ｚ＝１）で表わされる３−５族化合物半導体よりな
る層の積層構造を製造する際に、Ｉｎ原料を、３−５族
化合物半導体よりなる層を成長させる前及び／又は成長
させた後において供給することを特徴とするものであ
る。ここで、３−５族化合物半導体を成長させる前、３
−５族化合物半導体を成長させた後としては、例えば、
積層構造の製造前、積層構造製造中における各層を成長
する間の成長中断工程、積層構造の製造後の工程が挙げ
られる。これらの工程のうち、特に成長中断工程におい
てＩｎ原料を供給する方法が顕著な効果を示す。成長中
断工程において、Ｉｎ原料を供給するタイミングとして
は、この工程の間であればいつでも良い。例えば、成長
が終了した直後、成長を始める直前、あるいは成長中断
工程における任意の時点等が挙げられる。もちろん成長
中断工程の全域にわたってＩｎ原料を供給しても良い
し、間欠的に供給しても良い。
（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋
ｙ＋ｚ＝１）で表わされる３−５族化合物半導体よりな
る層の積層構造を製造する際に、Ｉｎ原料を、３−５族
化合物半導体よりなる層を成長させる前及び／又は成長
させた後において供給することを特徴とするものであ
る。ここで、３−５族化合物半導体を成長させる前、３
−５族化合物半導体を成長させた後としては、例えば、
積層構造の製造前、積層構造製造中における各層を成長
する間の成長中断工程、積層構造の製造後の工程が挙げ
られる。これらの工程のうち、特に成長中断工程におい
てＩｎ原料を供給する方法が顕著な効果を示す。成長中
断工程において、Ｉｎ原料を供給するタイミングとして
は、この工程の間であればいつでも良い。例えば、成長
が終了した直後、成長を始める直前、あるいは成長中断
工程における任意の時点等が挙げられる。もちろん成長
中断工程の全域にわたってＩｎ原料を供給しても良い
し、間欠的に供給しても良い。
【００１２】これらの工程において、３−５族化合物半
導体よりなる層の成長条件が適切でない場合、その結晶
表面にＩｎ金属、あるいはＩｎＮが析出することがあ
る。一般にこれらは、基板の温度が高くなるほど、Ｉｎ
原料の供給量が少ないほど、反応炉内の圧力が低くなる
ほど、また反応炉内の水素分圧あるいはアンモニア分圧
が高くなるほど析出しにくくなる傾向がある。一方、Ｉ
ｎ原料の供給が少なすぎる場合には本発明の効果を十分
発揮できない場合がある。そこで、Ｉｎ原料の供給は、
キャリアガスを含めて、供給する原料ガス中での分圧が
１×１０-6気圧以上、０．０１気圧以下となるように調
整するのが好ましい。またＩｎ原料を供給する時間は、
特に限定はないが、供給する時間が短すぎる場合には本
発明の効果を十分発揮できないばあいもあるので、１秒
以上であることが好ましい。
導体よりなる層の成長条件が適切でない場合、その結晶
表面にＩｎ金属、あるいはＩｎＮが析出することがあ
る。一般にこれらは、基板の温度が高くなるほど、Ｉｎ
原料の供給量が少ないほど、反応炉内の圧力が低くなる
ほど、また反応炉内の水素分圧あるいはアンモニア分圧
が高くなるほど析出しにくくなる傾向がある。一方、Ｉ
ｎ原料の供給が少なすぎる場合には本発明の効果を十分
発揮できない場合がある。そこで、Ｉｎ原料の供給は、
キャリアガスを含めて、供給する原料ガス中での分圧が
１×１０-6気圧以上、０．０１気圧以下となるように調
整するのが好ましい。またＩｎ原料を供給する時間は、
特に限定はないが、供給する時間が短すぎる場合には本
発明の効果を十分発揮できないばあいもあるので、１秒
以上であることが好ましい。
【００１３】本発明は、構成元素としてＩｎを含む層を
製造する場合に適用することが特に好ましく、この場
合、その層の結晶性大幅に向上し、特に好ましい結果が
得られる。なかでも、その層厚が数原子層程度の非常に
薄い層、例えば５〜90Åである場合に、とりわけ好まし
い結果が得られる。
製造する場合に適用することが特に好ましく、この場
合、その層の結晶性大幅に向上し、特に好ましい結果が
得られる。なかでも、その層厚が数原子層程度の非常に
薄い層、例えば５〜90Åである場合に、とりわけ好まし
い結果が得られる。
【００１４】本発明におけるＭＯＶＰＥ法においては、
以下のような原料を用いることができる。３族原料とし
ては、例えば、トリメチルガリウム［（ＣＨ3）3Ｇａ、
以下ＴＭＧと記すことがある。］、トリエチルガリウム
［（Ｃ2Ｈ5）3Ｇａ、以下ＴＥＧと記すことがある。］
等の一般式Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｇａ（ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、
低級アルキル基を示す。）で表されるトリアルキルガリ
ウム；トリメチルアルミニウム［（ＣＨ3）3Ａｌ］、ト
リエチルアルミニウム［（Ｃ2Ｈ5）3Ａｌ、以下ＴＥＡ
と記すことがある。］、トリイソブチルアルミニウム
［（ｉ−Ｃ4Ｈ9）3Ａｌ］等の一般式Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ａｌ（こ
こで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、低級アルキル基を示す。）で
表されるトリアルキルアルミニウム；トリメチルアミン
アラン［（ＣＨ 3）3Ｎ：ＡｌＨ3］；トリメチルインジ
ウム［（ＣＨ3）3Ｉｎ、以下「ＴＭＩ」と記すことがあ
る。］、トリエチルインジウム［（Ｃ2Ｈ5）3Ｉｎ］等
の一般式Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｉｎ（ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、低
級アルキル基を示す。）で表されるトリアルキルインジ
ウム、ジエチルインジウムクロライド［（Ｃ2Ｈ5）2Ｉ
ｎＣｌ］などのトリアルキルインジウムから１ないし３
つのアルキル基をハロゲン原子に交換したもの、インジ
ウムクロライド［ＩｎＣｌ］など一般式ＩｎＸ（Ｘはハ
ロゲン原子）で表わされるハロゲン化インジウム、イン
ジウムトリクロライド［ＩｎＣｌ3］など一般式ＩｎＸ1
Ｘ2Ｘ3（ここで、Ｘ1、Ｘ2，Ｘ3はハロゲン原子を表わ
す。）で表わされる３ハロゲン化インジウム等が挙げら
れる。ＩｎＸの供給方法としては、トリアルキルインジ
ウムと塩化水素ガスの混合ガスを高温で反応させる方
法、インジウム金属に塩化水素を高温で反応させる方法
などが挙げられる。これらは、単独でまたは混合して用
いられる。
以下のような原料を用いることができる。３族原料とし
ては、例えば、トリメチルガリウム［（ＣＨ3）3Ｇａ、
以下ＴＭＧと記すことがある。］、トリエチルガリウム
［（Ｃ2Ｈ5）3Ｇａ、以下ＴＥＧと記すことがある。］
等の一般式Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｇａ（ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、
低級アルキル基を示す。）で表されるトリアルキルガリ
ウム；トリメチルアルミニウム［（ＣＨ3）3Ａｌ］、ト
リエチルアルミニウム［（Ｃ2Ｈ5）3Ａｌ、以下ＴＥＡ
と記すことがある。］、トリイソブチルアルミニウム
［（ｉ−Ｃ4Ｈ9）3Ａｌ］等の一般式Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ａｌ（こ
こで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、低級アルキル基を示す。）で
表されるトリアルキルアルミニウム；トリメチルアミン
アラン［（ＣＨ 3）3Ｎ：ＡｌＨ3］；トリメチルインジ
ウム［（ＣＨ3）3Ｉｎ、以下「ＴＭＩ」と記すことがあ
る。］、トリエチルインジウム［（Ｃ2Ｈ5）3Ｉｎ］等
の一般式Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｉｎ（ここで、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、低
級アルキル基を示す。）で表されるトリアルキルインジ
ウム、ジエチルインジウムクロライド［（Ｃ2Ｈ5）2Ｉ
ｎＣｌ］などのトリアルキルインジウムから１ないし３
つのアルキル基をハロゲン原子に交換したもの、インジ
ウムクロライド［ＩｎＣｌ］など一般式ＩｎＸ（Ｘはハ
ロゲン原子）で表わされるハロゲン化インジウム、イン
ジウムトリクロライド［ＩｎＣｌ3］など一般式ＩｎＸ1
Ｘ2Ｘ3（ここで、Ｘ1、Ｘ2，Ｘ3はハロゲン原子を表わ
す。）で表わされる３ハロゲン化インジウム等が挙げら
れる。ＩｎＸの供給方法としては、トリアルキルインジ
ウムと塩化水素ガスの混合ガスを高温で反応させる方
法、インジウム金属に塩化水素を高温で反応させる方法
などが挙げられる。これらは、単独でまたは混合して用
いられる。
【００１５】また５族原料としては、例えばアンモニ
ア、ヒドラジン、メチルヒドラジン、１，１−ジメチル
ヒドラジン、１，２−ジメチルヒドラジン、ｔ−ブチル
アミン、エチレンジアミンなどが挙げられる。これらは
単独でまたは混合して用いられる。これらの原料のう
ち、アンモニアとヒドラジンは、分子中に炭素原子を含
まないため、半導体中への炭素の汚染が少なく好適であ
る。
ア、ヒドラジン、メチルヒドラジン、１，１−ジメチル
ヒドラジン、１，２−ジメチルヒドラジン、ｔ−ブチル
アミン、エチレンジアミンなどが挙げられる。これらは
単独でまたは混合して用いられる。これらの原料のう
ち、アンモニアとヒドラジンは、分子中に炭素原子を含
まないため、半導体中への炭素の汚染が少なく好適であ
る。
【００１６】本発明のＭＯＶＰＥ法による３−５族化合
物半導体の結晶成長装置としては、公知の構造のものを
用いることができる。具体的には、基板の上部から原料
ガスを吹き付けるもの、基板の側方から原料を吹き付け
るものなどを挙げることができる。これらは、基板をお
およそ上向きに配置したものであるが、逆に基板を下向
きに配置したものも用いることができる。この場合、原
料を基板の下部から供給するもの、または基板の側方か
ら吹き付けるものが挙げられる。これらの反応炉で、基
板の角度は、正確に水平を向いている必要はなく、ほと
んど垂直、または完全に垂直な場合も含まれる。典型的
な例を図１、図２に示す。また、これらの基板とガス供
給の配置を応用した、複数枚の基板を同時に処理できる
成長装置についても同様である。
物半導体の結晶成長装置としては、公知の構造のものを
用いることができる。具体的には、基板の上部から原料
ガスを吹き付けるもの、基板の側方から原料を吹き付け
るものなどを挙げることができる。これらは、基板をお
およそ上向きに配置したものであるが、逆に基板を下向
きに配置したものも用いることができる。この場合、原
料を基板の下部から供給するもの、または基板の側方か
ら吹き付けるものが挙げられる。これらの反応炉で、基
板の角度は、正確に水平を向いている必要はなく、ほと
んど垂直、または完全に垂直な場合も含まれる。典型的
な例を図１、図２に示す。また、これらの基板とガス供
給の配置を応用した、複数枚の基板を同時に処理できる
成長装置についても同様である。
【００１７】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を詳
しく説明するが、本発明は、これら実施例に限定される
ものではない。
しく説明するが、本発明は、これら実施例に限定される
ものではない。
【００１８】実施例１、比較例１
サファイア３（０００１）面上に、キャリアガスとして
水素を用い、原料としてアンモニア、ＴＭＧ、シランを
用い、５５０℃でＧａＮを低温バッファ層４として約５
０ｎｍ成長した後、１０４０℃でＳｉをドープしたｎ型
のＧａＮ層５を約３μｍ、ノンドープのＧａＮ層６を
０．２５μｍ成長した。つぎに７７５℃に降温し、キャ
リアガスを窒素として、ＴＥＧ、ＴＭＩ、シラン、アン
モニアを用いてＳｉをドープした２５ｎｍのＧａＮ層７
と３ｎｍのＩｎＧａＮ層８を５回繰り返して成長した。
詳しい成長の手順は、アンモニア、ＴＥＧとシランを用
いて５分ＳｉをドープしたＧａＮを成長した後、ＴＥＧ
とシランの供給を停止して５分の３族原料を供給しない
成長中段工程、引き続いてＴＥＧ、ＴＭＩ、アンモニア
を用いてＩｎＧａＮ層を３０秒成長、ＴＥＧの供給を止
め、３族原料としてＴＭＩのみを供給する成長中段工程
を５秒、さらにＴＭＩの供給も止めた成長中段工程を５
分とした。
水素を用い、原料としてアンモニア、ＴＭＧ、シランを
用い、５５０℃でＧａＮを低温バッファ層４として約５
０ｎｍ成長した後、１０４０℃でＳｉをドープしたｎ型
のＧａＮ層５を約３μｍ、ノンドープのＧａＮ層６を
０．２５μｍ成長した。つぎに７７５℃に降温し、キャ
リアガスを窒素として、ＴＥＧ、ＴＭＩ、シラン、アン
モニアを用いてＳｉをドープした２５ｎｍのＧａＮ層７
と３ｎｍのＩｎＧａＮ層８を５回繰り返して成長した。
詳しい成長の手順は、アンモニア、ＴＥＧとシランを用
いて５分ＳｉをドープしたＧａＮを成長した後、ＴＥＧ
とシランの供給を停止して５分の３族原料を供給しない
成長中段工程、引き続いてＴＥＧ、ＴＭＩ、アンモニア
を用いてＩｎＧａＮ層を３０秒成長、ＴＥＧの供給を止
め、３族原料としてＴＭＩのみを供給する成長中段工程
を５秒、さらにＴＭＩの供給も止めた成長中段工程を５
分とした。
【００１９】この手順を５回繰り返した後、Ａｌ0.2Ｇ
ａ0.8Ｎ層９を２５０Å成長した。さらに、キャリアガ
スを再び水素とし、１０４０℃に昇温して、ＴＭＧ、ア
ンモニア、ｐ型ドーパント原料としてビスエチルシクロ
ペンタジエニルマグネシウム［（Ｃ2Ｈ5Ｃ5Ｈ4）2Ｍ
ｇ、以下ＥＣｐ2Ｍｇと記すことがある。］を用いて、
ｐ型ＧａＮ層１０を２００ｎｍ成長した。成長終了後、
基板を取り出し、窒素中８００℃で熱処理を行ない、ｐ
型ＧａＮ層１２を低抵抗のｐ型層とした。また比較例と
して、３族原料としてＴＭＩのみを供給する工程のかわ
りに、３族原料を供給しないことをのぞいては実施例１
と同様にしてＬＥＤ用エピウエファを作製した。
ａ0.8Ｎ層９を２５０Å成長した。さらに、キャリアガ
スを再び水素とし、１０４０℃に昇温して、ＴＭＧ、ア
ンモニア、ｐ型ドーパント原料としてビスエチルシクロ
ペンタジエニルマグネシウム［（Ｃ2Ｈ5Ｃ5Ｈ4）2Ｍ
ｇ、以下ＥＣｐ2Ｍｇと記すことがある。］を用いて、
ｐ型ＧａＮ層１０を２００ｎｍ成長した。成長終了後、
基板を取り出し、窒素中８００℃で熱処理を行ない、ｐ
型ＧａＮ層１２を低抵抗のｐ型層とした。また比較例と
して、３族原料としてＴＭＩのみを供給する工程のかわ
りに、３族原料を供給しないことをのぞいては実施例１
と同様にしてＬＥＤ用エピウエファを作製した。
【００２０】上記で得られた試料に、ＮｉＡｕのｐ電
極、Ａｌのｎ電極を形成した。こうして得られたＬＥＤ
試料に２０ｍＡの順方向電流を流したところ、どの試料
も明瞭な青色発光を示した。実施例１と比較例１の試料
の輝度を比較したところ、実施例１のものは比較例１の
ものに比べて最高値で３０％高い輝度を示した。なお、
両試料についてＸ線回折による多重量子井戸構造の衛星
反射を評価したところ、両者で差が見られず、量子井戸
層およびバリア層の膜厚、Ｉｎ組成に差がないことが判
明した。
極、Ａｌのｎ電極を形成した。こうして得られたＬＥＤ
試料に２０ｍＡの順方向電流を流したところ、どの試料
も明瞭な青色発光を示した。実施例１と比較例１の試料
の輝度を比較したところ、実施例１のものは比較例１の
ものに比べて最高値で３０％高い輝度を示した。なお、
両試料についてＸ線回折による多重量子井戸構造の衛星
反射を評価したところ、両者で差が見られず、量子井戸
層およびバリア層の膜厚、Ｉｎ組成に差がないことが判
明した。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、窒化物系化合物半導体
の結晶品質を大幅に向上させることができる。このため
窒化物系化合物半導体を用いた各種デバイス、とくに発
光素子の特性を飛躍的に向上できるので、極めて有用で
あり、工業的価値が大きい。
の結晶品質を大幅に向上させることができる。このため
窒化物系化合物半導体を用いた各種デバイス、とくに発
光素子の特性を飛躍的に向上できるので、極めて有用で
あり、工業的価値が大きい。
【図１】本発明に用いることができる反応炉の構造の一
例を示す断面図。
例を示す断面図。
【図２】本発明に用いることができる反応炉の構造の一
例を示す断面図。
例を示す断面図。
【図３】実施例１で作製した発光素子の構成を示す図。
１．．．サセプタ
２．．．基板
３．．．サファイア基板
４．．．バッファ層
５．．．ｎ型ＧａＮ層
６．．．ノンドープＧａＮ層
７．．．ＳｉドープＧａＮ層
８．．．ＩｎＧａＮ層
９．．．ＡｌＧａＮ層
１０．．．ｐ型ＧａＮ層
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(72)発明者 清水 誠也
茨城県つくば市北原６ 住友化学工業株式
会社内
Ｆターム(参考） 4K030 AA11 BA02 BA08 BA11 BA38
LA14
5F045 AA04 AB18 AC08 AC09 AC12
AC19 AD09 AD14 AF09 BB12
CA11 CA12 CB01 CB02 DA53
DP03 DP04
Claims (4)
- 【請求項１】有機金属気相成長法による一般式ＩｎxＧ
ａyＡｌzＮ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１、０≦ｚ≦１）で表される３−５族化合物半導体の製
造方法において、Ｉｎ原料を、３−５族化合物半導体を
成長させる前及び／又は成長させた後に供給することを
特徴とする３−５族化合物半導体の製造方法。 - 【請求項２】Ｉｎ原料がトリメチルインジウムであるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の製造方法。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の方法により製造
されてなる３−５族化合物半導体。 - 【請求項４】請求項３記載の３−５族化合物半導体を用
いてなる表示装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001200550A JP4193379B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | ３−５族化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP4193379B2 (ja) |
-
2001
- 2001-07-02 JP JP2001200550A patent/JP4193379B2/ja not_active Expired - Fee Related
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