JP2004186457A

JP2004186457A - Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体結晶の作製方法

Info

Publication number: JP2004186457A
Application number: JP2002352128A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Oda; 康裕小田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】ＣドープＧａＡｓＳｂ化合物半導体を有機金属気相成長法を用いて成長する際に、Ｃドープと同時に組成を制御して高品質化するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法を提供する。
【解決手段】Ｖ族元素に少なくともヒ素ＡｓおよびアンチモンＳｂが含まれるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体へ、ハロゲン化炭素を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、ハロゲン化炭素の添加量に応じて、Ａｓ供給ガスとして用いるＡｓＨ_３の供給量を減少させる。つまり、ハロゲン化炭素を供給している時間ｔ１〜ｔ２だけ、ＡｓＨ_３の供給量を減少させる。これによって、ハロゲン化炭素の作用によりＡｓＨ_３の分解が促進され、気相中の実効的なＡｓ供給量が増加する分を、あらかじめＡｓＨ_３の供給量から差し引くことにより、ハロゲン化炭素による組成ズレを防ぎ、結晶の高品質化を図ることが可能となる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機金属気相成長法を用いてＣ（炭素）ドープＧａＡｓＳｂ化合物半導体を作製するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ａｓ（ヒ素）とＳｂ（アンチモン）とを含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体として、代表的なものにＧａＡｓＳｂがある。このＧａＡｓＳｂの成長に着目して、以下に従来技術について説明する。
【０００３】
ＧａＡｓＳｂ化合物半導体は、へテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＨＢＴ）のバンド構造プロファイルに、化合物半導体のへテロ構造で一般的なｔｙｐｅ−１のほかにｔｙｐｅ−２構造を、一部に導入するために用いられる。このｔｙｐｅ−１構造を図５（ａ）に示し、ｔｙｐｅ−２構造を図５（ｂ）に示す。なお、図５では、（ｃ）がｔｙｐｅ−３構造を示す。このような用途のほかに、ＧａＡｓＳｂ化合物半導体は、他材料との屈折率差を利用した半導体レーザーの反射鏡、長波長領域の発光・受光素子などへの応用が期待されている。
【０００４】
これらの素子を作製するにあたって、一般的にｎ型ないしｐ型にドーピングされたＧａＡｓＳｂが必要となる。ドーピングされたＧｓＡｓＳｂの結晶品質が素子の性能・信頼性に与える影響が非常に大きく、高い品質が要求される。
【０００５】
化合物半導体を作製するために一般的に用いられている有機金属気相成長法では、Ｇａ（ガリウム）とＡｓとを含む化合物半導体をｐ型にドーピングするために、ｐ型ドーパントとしてＣを用いることが有効とされている。これは、他にｐ型ドーパントとして用いられることがあるＺｎ（亜鉛）やＢｅ（ベリリウム）などと比較してメモリ効果がないことや、デバイス性能の劣化の原因となる半導体層内での意図しないドーパント原子の拡散が非常に小さいため、などである。この点については、次の文献１に記載されている。なお、メモリ効果は、配管内壁やリアクター内にドーパントが不要に吸着し、ドーパントの供給を止めても、そこからドーパントの脱離が生じて、不必要にドーパントが供給されてしまう現象である。文献１：「Ａｂｒｕｐｔｐ−ｔｙｐｅｄｏｐｉｎｇｐｒｏｆｉ１ｅｏｆｃａｒｂｏｎａｔｏｍｉｃｌａｙｅｒｄｏｐｅｄＧａＡｓｇｒｏｗｎｂｙｆｌｏｗ−ｒａｔｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｅｐｉｔａｘｙ」、Ｎ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ他２名、ＴｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓ、ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒ、１９８７年発行、Ｖｏｌ．５０ｐｐ．１４３５〜１４３７．
【０００６】
Ｃをドーパントとして用いる場合、有機金属気相成長法用のドーパントガスとしてＣＣｌ_４やＣＢｒ_４などのハロゲン化炭素を使用することにより、高濃度ドーピングをすることが一般的であり、ＧａＡｓやＩｎＧａＡｓなどで実際に行われている。しかし、このハロゲン化炭素は、リアクター内で熱分解した際に化学的活性の高いハロゲン化水素を生成する。
【０００７】
たとえば、ＩＩＩ族元素を２種類有するＩｎＧａＡｓの成長の際には、特にＩｎ成長種と反応して、成長に寄与する気相中のＩｎ濃度を低下させ、ＩｎＧａＡｓの固相中のＩｎ組成をアンドープ時よりも低下させることが知られている。この点については、次の文献２に記載されている。そのようなＩｎ組成の低下のために、ハロゲン化炭素の添加量に応じた組成制御技術が必要になる。
文献２：「ＡＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＴＭＧａａｎｄＴＥＧａｆｏｒＬｏｗ−ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＧｒｏｗｔｈｏｆＣＣ１_４−ＤｏｐｅｄＩｎＧａＡｓ」、Ｓ．Ａ．Ｓｔｏｃｋｍａｎ他５名、ＴｈｅＭｉｎｅｒａｌｓ，Ｍｅｔａｌｓ＆ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｏｃｉｅｔｙ（ＴＭＳ）ａｎｄｔｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＩＥＥＥ）、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ、１９９４年発行、Ｖｏｌ．２３ｐｐ．７９１〜７９９．
【０００８】
ＧａＡｓＳｂにおいては、同じ三元化合物半導体であるＩｎＧａＡｓとは異なり、Ｖ族元素が２種類ある。Ｖ族元素自身は、ＩＩＩ族元素と比較して、ハロゲンもしくはハロゲン化水素との反応性が高くはない。しかし、実際にハロゲン化炭素を添加して成長を行うと、未添加時よりも、組成としてＡｓが多くなる側にずれてしまう挙動を示す。この現象について解明を行ったところ、ＩＩＩ族元素を２種類以上有するＩｎＧａＡｓなどの化合物で見られる、各構成ＩＩＩ族元素と、ハロゲンもしくはハロゲン化水素との反応性との差というようなものではなく、Ｖ族元素の一つであるＡｓを供給しているＡｓＨ_３（アルシン）と、ハロゲン化炭素との反応によるものではないかという結論を得た。
【０００９】
リアクターに導入されたＡｓＨ_３は、熱分解することにより、Ａｓを成長基板に供給する。その分解率はそのときの加熱温度によって異なる。たとえば、４７０℃程度では、７０％前後のＡｓＨ_３が未分解のままリアクターの外へ排出される。
【００１０】
ハロゲン化炭素がそのような系に導入されると、未分解のＡｓＨ_３とハロゲン化炭素とが反応する。これによって、ハロゲン化炭素は、熱分解を起こして、主生成物として炭素を生成する。同時に、副生成物としてハロゲン化水素を生成するための水素を得るため、ＡｓＨ_３から水素を脱離させる。つまり、ＡｓＨ_３が熱分解してＡｓを生成するのと同じ作用が生じる。その結果、基板近傍でのＡｓと、それ以外のＶ族元素との気相比率が、ハロゲン化炭素を導入していないときと比較して、Ａｓが多くなる方に変化する。これは、ＧａＡｓＳｂ固相のＶ族元素の比率としてＡｓが多くなる結果を導くのではないかと、本願発明者らは考えている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
化合物半導体の従来の作製方法には、次の問題点がある。デバイスを作製する際には、ベースとなる半導体基板と格子整合させることが、信頼性確保の上で重要なポイントの一つとなる。しかし、Ｃドープのためにハロゲン化炭素を添加することにより、ＧａＡｓＳｂの組成がずれ、格子定数が設計値から外れてしまうという問題があった。つまり、ドーパントとして非常に有効なＣをＧａＡｓＳｂにドーピングするために、ハロゲン化炭素を成長系に添加すると、ＧａＡｓＳｂのＶ族の固相組成が設計値からずれてしまう。
【００１２】
本発明は、前記の問題点を解消し、ＣドープＧａＡｓＳｂ化合物半導体を有機金属気相成長法を用いて成長する際に、Ｃドープと同時に組成を制御して高品質化するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、Ｖ族元素に少なくともヒ素ＡｓおよびアンチモンＳｂが含まれるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体へ、ハロゲン化炭素を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、ハロゲン化炭素の添加量に応じて、Ａｓ供給ガスの供給量を減少させることを特徴するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法である。
請求項２の発明は、Ｖ族元素に少なくともヒ素ＡｓおよびアンチモンＳｂが含まれるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体へ、ハロゲン化炭素を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、Ａｓ原料であるアルシンＡｓＨ_３とＳｂ原料ガスであるアルキル化アンチモンとの気相中の組成Ｘ_Ａｓ＝Ａｓ／（Ｓｂ＋Ａｓ）を０．１０≦Ｘ_Ａｓ≦０．９５の範囲に保持することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法である。
請求項３の発明は、Ｖ族元素に少なくともヒ素ＡｓおよびアンチモンＳｂが含まれるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体へ、ハロゲン化炭素を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、Ａｓ原料であるアルシンＡｓＨ_３とＳｂ原料ガスであるアルキル化アンチモンとの気相中の組成Ｘ_Ａｓ＝Ａｓ／（Ｓｂ＋Ａｓ）を０．４３≦Ｘ_Ａｓ≦０．９５の範囲とし、Ｖ族原料ガスとＩＩＩ族原料ガスとの比Ｖ／ＩＩＩを６〜４０の範囲とし、成長温度を４５０〜５６０℃の範囲とする成長条件で、半導体基板に格子整合する組成を保持することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法である。
請求項４の発明は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の一つであるＧａＡｓＳｂへ、ハロゲン化炭素を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、Ａｓ原料であるアルシンＡｓＨ_３とＳｂ原料ガスであるトリメチルアンチモンＴＭＳｂとの気相中の組成Ｘ_Ａｓ＝Ａｓ／（Ｓｂ＋Ａｓ）を０．４３≦Ｘ_Ａｓ≦０．９５の範囲とし、Ｖ族原料ガスとＩＩＩ族原料ガスとの比Ｖ／ＩＩＩを６〜４０の範囲とし、成長温度を４５０〜５６０℃の範囲とする成長条件で、ＩｎＰ半導体基板に格子整合するＧａＡｓＳｂの組成を保持することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法である。
請求項５の発明は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の一つであるＧａＡｓＳｂへ、ＣＣｌ_４もしくはＣＢｒ_４を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、Ａｓ原料であるアルシンＡｓＨ_３とＳｂ原料ガスであるトリメチルアンチモンＴＭＳｂとの気相中の組成Ｘ_Ａｓ＝Ａｓ／（Ｓｂ＋Ａｓ）を０．４３≦Ｘ_Ａｓ≦０．９５の範囲とし、Ｖ族原料ガスとＩＩＩ族原料ガスとの比Ｖ／ＩＩＩを６〜４０の範囲とし、成長温度を４５０〜５６０℃の範囲とする成長条件で、ＩｎＰ基板に格子整合するＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９の組成を保持することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法である。
【００１４】
本発明によれば、ハロゲン化炭素の添加量に応じてＡｓ供給ガスとして用いるＡｓＨ_３の供給量を減少させる。ハロゲン化炭素の作用によりＡｓＨ_３の分解が促進され、気相中の実効的なＡｓ供給量が増加する分を、あらかじめＡｓＨ_３の供給量から差し引くことにより、ハロゲン化炭素による組成ズレを防ぎ、結晶の高品質化を図ることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。本実施の形態によるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法では、図１に示すように、Ｇａ系のＩＩＩ族原料と、Ｖ族原料であるＡｓＨ_３と、Ｓｂ系のＶ族原料とを用いた有機金属気相成長法によるＧａＡｓＳｂの成長時に、ドーパントであるハロゲン化炭素の添加量に応じてＡｓＨ_３の供給量を減少させる。つまり、ハロゲン化炭素を供給している時間ｔ１〜ｔ２だけ、ＡｓＨ_３の供給量を減少させる。
【００１６】
ＩｎＧａＡｓの成長におけるハロゲン化炭素の作用は、成長に用いられる原料の一つの濃度、具体的にはＩｎの濃度を減少させることであった。ＧａＡｓＳｂの成長においては正反対に、成長に用いられる原料の一つの濃度、具体的にはＡｓの濃度を増加させることである。
【００１７】
本実施の形態では、ハロゲン化炭素の作用によりＡｓＨ_３の分解が促進され、気相中の実効的なＡｓ供給量が増加する分を、あらかじめＡｓＨ_３の供給量から差し引くことにより、ハロゲン化炭素による組成ズレを防ぎ、結晶の高品質化を図ることが可能となる。ここで、固相組成がＡｓ側に偏ることを防ぐために、Ｓｂの供給量を増加させる方法も考えられる。しかし、Ｓｂは一般に蒸気圧が低く（６００℃でＰ_４：２×１０^４ｔｏｒｒ、Ａｓ_４：４×１０^２ｔｏｒｒ、Ｓｂ：６×１０^−２ｔｏｒｒ）、供給量を増加させると、単体での析出が始まる。このため、Ｓｂの供給量を増加させる方法は幅広い組成制御には難がある。
【００１８】
【実施例】
以下では、実施例によって本発明を詳細に説明する。本実施例では、図２に示すように、ＩｎＰ基板１上に格子整合したＣドープＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９層２を成長するという例を示したものである。
【００１９】
まず、Ｃドープの対象となるＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９の成長には、ＩＩＩ族原料としてＴＥＧａ（トリエチルガリウム、分圧：２．２×１０^−３ｔｏｒｒ）、Ｖ族原料にＡｓＨ_３（分圧：１．４×１０^−２ｔｏｒｒ）、アンチモン原料としてＴＭＳｂ（トリメチルアンチモン、分圧：３．４×１０^−２ｔｏｒｒ）を使用する。Ｖ族原料ガスとＩＩＩ族原料ガスとの比Ｖ／ＩＩＩ（以下、Ｖ／ＩＩＩ比という）は、ＡｓＨ_３／ＴＥＧａ＝６．４、ＴＭＳｂ／ＴＥＧａ＝１５．５である。
【００２０】
最初に、ＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９を成長するための下地を形成する。まず、成長を行うＩｎＰ基板１を成長室内へ搬送する。次に、この成長室にキャリアガスとなる水素を供給しつつ昇温し、３００℃に達した時点でＰＨ_３を供給し、さらに５００℃まで昇温してサーマルクリーニングを行う。クリーニングの完了後、ＴＭＩｎ（トリメチルインジウム）を供給して、ＩｎＰバッファー層を形成する。バッファー層の形成が終了したところで、ＴＭＩｎとＰＨ_３との供給を停止し、そのまま連続的にＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９を成長し、ＣドープＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９層２を形成する。
【００２１】
ここで、ＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９の組成を維持した状態でＣドープを行うために、炭素ドープ用ハロゲン化炭素ガスとしてＣＢｒ_４（分圧：２．５×１０^−４ｔｏｒｒ）を導入する。同時に、ＡｓＨ_３の供給量を５０％まで減少させる（分圧：６．８×１０^−３ｔｏｒｒ）。ＣＢｒ_４の導入により分解効率が当成長条件下で２倍に高まった分だけ、ＡｓＨ_３の供給量を減少させることにより、ＣＢｒ_４未添加時と同一の組成を維持した状態で成膜を行うことが可能である。他の成長条件についても同様のことが可能であることは明らかである。ＣＢｒ_４の供給量によりＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９の組成を維持して成長するためのＶ族の気相組成比について、Ｖ／ＩＩＩ比による修正も含めて図３に示した。修正はＶ／ＩＩＩ比＝６からＶ／ＩＩＩ比＝４０までの範囲である。なお、図３では、Ｔｇが成長温度を表している。
【００２２】
Ｖ族の気相組成比Ｘ_Ａｓは次のとおりである。
Ｘ_Ａｓ＝Ａｓ／（Ｓｂ＋Ａｓ）
気相組成比Ｘ_Ａｓは、ドーパントであるＣＢｒ_４の供給を開始したとき、ＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９の組成を維持するために有効な範囲であり、０．１０〜０．９５がこの範囲である。これ以外の範囲では、ドーパントの供給時にＶ族原料を減少しなくても結晶品質が同じである。また、結晶品質が良好な範囲、つまり、通常使用される範囲は０．４３〜０．９５の範囲である。
【００２３】
本実施例では、成長温度を５００℃としたが、成長温度は、図４に示すように、結晶成長後に表面が鏡面状態になる範囲、つまり、４５０〜５６０℃の範囲であればよい。また、本実施例では、Ｖ／ＩＩＩ比は、ＡｓＨ_３／ＴＥＧａ＝６．４、ＴＭＳｂ／ＴＥＧａ＝１５．５としたが、結晶成長後に表面が鏡面状態になる範囲（図４）、つまり、６〜４０の範囲であればよい。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態および実施例を詳述してきたが、具体的な構成は本実施の形態および本実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれる。たとえば、本実施例では、半導体の構造が、ＩｎＰ基板１上に格子整合したＣドープＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９層２を形成した。この構造は基本的なものであり、最小構成単位である。実際には、複雑なデバイス構造の中でＣドープＧａＡｓＳｂ層が形成されて用いられる。
【００２５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、ハロゲン化炭素の添加量に応じてＡｓ供給ガスとして用いるＡｓＨ_３の供給量を減少させる。つまり、ハロゲン化炭素の作用によりＡｓＨ_３の分解が促進され、気相中の実効的なＡｓ供給量が増加する分を、あらかじめＡｓＨ_３の供給量から差し引くことにより、ハロゲン化炭素による組成ズレを防ぎ、結晶の高品質化を図ることが可能となる。つまり、ドーパントとして非常に有効な炭素をＧａＡｓＳｂにドーピングするためにハロゲン化炭素を成長系に添加すると、Ｖ族の固相組成が設計値からずれてしまい、組成の設計がきわめて困難であるという問題を回避することができ、有機金属気相成長法を用いてハロゲン化炭素による炭素ドープＧａＡｓＳｂを成長する際に、結晶を高品質化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハロゲン化炭素の添加量に応じてＡｓＨ_３の供給量を減少させるガスフロー図である。
【図２】本実施例で形成される半導体の構造を示す断面図である。
【図３】ＣＢｒ_４の供給量によるＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９の組成を維持して成長するためのＶ族の気相組成比の変化（Ｖ／ＩＩＩ比による修正を含む）を示す図である。
【図４】Ｖ／ＩＩＩ比および成長温度と、結晶品質とを説明するための図である。
【図５】ｔｙｐｅ−１構造、ｔｙｐｅ−２構造、ｔｙｐｅ−３構造のバンドラインナップ概略図である。
【符号の説明】
１ＩｎＰ基板
２ＣドープＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９層

Claims

Ｖ族元素に少なくともヒ素ＡｓおよびアンチモンＳｂが含まれるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体へ、ハロゲン化炭素を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、
ハロゲン化炭素の添加量に応じて、Ａｓ供給ガスの供給量を減少させることを特徴するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法。
Ｖ族元素に少なくともヒ素ＡｓおよびアンチモンＳｂが含まれるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体へ、ハロゲン化炭素を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、
Ａｓ原料であるアルシンＡｓＨ_３とＳｂ原料ガスであるアルキル化アンチモンとの気相中の組成Ｘ_Ａｓ＝Ａｓ／（Ｓｂ＋Ａｓ）を０．１０≦Ｘ_Ａｓ≦０．９５の範囲に保持することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法。
Ｖ族元素に少なくともヒ素ＡｓおよびアンチモンＳｂが含まれるＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体へ、ハロゲン化炭素を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、
Ａｓ原料であるアルシンＡｓＨ_３とＳｂ原料ガスであるアルキル化アンチモンとの気相中の組成Ｘ_Ａｓ＝Ａｓ／（Ｓｂ＋Ａｓ）を０．４３≦Ｘ_Ａｓ≦０．９５の範囲とし、Ｖ族原料ガスとＩＩＩ族原料ガスとの比Ｖ／ＩＩＩを６〜４０の範囲とし、成長温度を４５０〜５６０℃の範囲とする成長条件で、半導体基板に格子整合する組成を保持することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法。
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の一つであるＧａＡｓＳｂへ、ハロゲン化炭素を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、
Ａｓ原料であるアルシンＡｓＨ_３とＳｂ原料ガスであるトリメチルアンチモンＴＭＳｂとの気相中の組成Ｘ_Ａｓ＝Ａｓ／（Ｓｂ＋Ａｓ）を０．４３≦Ｘ_Ａｓ≦０．９５の範囲とし、Ｖ族原料ガスとＩＩＩ族原料ガスとの比Ｖ／ＩＩＩを６〜４０の範囲とし、成長温度を４５０〜５６０℃の範囲とする成長条件で、ＩｎＰ半導体基板に格子整合するＧａＡｓＳｂの組成を保持することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法。
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の一つであるＧａＡｓＳｂへ、ＣＣｌ_４もしくはＣＢｒ_４を用いて炭素ＣをドーピングするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、
Ａｓ原料であるアルシンＡｓＨ_３とＳｂ原料ガスであるトリメチルアンチモンＴＭＳｂとの気相中の組成Ｘ_Ａｓ＝Ａｓ／（Ｓｂ＋Ａｓ）を０．４３≦Ｘ_Ａｓ≦０．９５の範囲とし、Ｖ族原料ガスとＩＩＩ族原料ガスとの比Ｖ／ＩＩＩを６〜４０の範囲とし、成長温度を４５０〜５６０℃の範囲とする成長条件で、ＩｎＰ基板に格子整合するＧａＡｓ_０ _． _５１Ｓｂ_０ _． _４９の組成を保持することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法。