JP2005513797A - Ｉｉｉ−ｖレーザ構造部品の製作方法 - Google Patents

Ｉｉｉ−ｖレーザ構造部品の製作方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2005513797A
JP2005513797A JP2003555550A JP2003555550A JP2005513797A JP 2005513797 A JP2005513797 A JP 2005513797A JP 2003555550 A JP2003555550 A JP 2003555550A JP 2003555550 A JP2003555550 A JP 2003555550A JP 2005513797 A JP2005513797 A JP 2005513797A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iii
substrate
film
manufacturing
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003555550A
Other languages
English (en)
Inventor
ジューゲンゼン、ホルガー
クロスト、アロイス
ダガール、アーミン
Original Assignee
アイクストロン、アーゲー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10206750A external-priority patent/DE10206750A1/de
Application filed by アイクストロン、アーゲー filed Critical アイクストロン、アーゲー
Publication of JP2005513797A publication Critical patent/JP2005513797A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/02433—Crystal orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02455—Group 13/15 materials
    • H01L21/02458—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/0254—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206—Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/021—Silicon based substrates

Abstract

【課題】 品質の高いレーザを低価格で製作する方法を提供する
【解決手段】 本発明は、ＩＩＩ−Ｖレーザ構造部品を製作する方法に関するもので、反応炉の処理室でガス状の初期物質からシリコン基板にＩＩＩ−Ｖ半導体皮膜が沈積される。品質的に高いレ−ザの安価な製作方法を得るため、本発明はシリコン基板特にＳｉ（ＩＩＩ）基板に先ずアルミニウムを含有する緩衝皮膜を沈積させ、続いてその上にＩＩＩ−Ｖ半導体皮膜特にＧａ−Ｎ皮膜を格子面が基板の裂開の方向と平行に走るように沈積させ、基板が裂開した場合に面に平行な皮膜破断面を形成することを提案している。

Description

本発明は、ＩＩＩ−Ｖレーザ構造部品を製作する方法に関するもので、反応炉の処理室でガス状の初期物質、例えばトリメチルガリウム、トリメチルインジウム、トリメチルアルミニウム、燐または砒素からシリコン基板上にＩＩＩ−Ｖ半導体皮膜、例えば窒化ガリウムが沈積される。
ＩＩＩ窒化半導体を別の基板、例えばサファイア、炭化シリコンまたはシリコンに沈積することは、これらの基板材料がＩＩＩ−Ｖ基板材料より安価なのでコスト的に有利である。この場合の問題点は何よりも基板上の皮膜の格子不適合性である。皮膜材料に対する基板材料の適切な選定により適合が可能となり、例えばサファイアに対して３０度回転した窒化ガリウムの成長は部分的に格子不適合性を解消する。しかし、この成長の回転によって基板に対する皮膜の共通の破断または裂開の方向が失われる。一般に破断線は基板に沈積した皮膜よりも相当厚いので、破断線は基板の破断または裂開の線に沿って延びる。前に説明した場合では、これは後加工が必要な粗いレ−ザ面を形成する。このようにして製作したレーザ鏡は、例えば湿式化学後処理を行う場合は好ましくない損失を生ずる。レーザ鏡の粗さはまたは正確に方向が調整されていない面は損失を生じ、それによって高いしきい電流を生じ次の構造部品に高い熱的負荷を与える。
本発明は、品質の高いレーザを低価格で製作する方法を提供するという課題に基づくものである。
この課題は請求項に述べる本発明によって解決され、シリコン基板特にＳｉ（ＩＩＩ）基板に、最初アルミニウムを含有する緩衝皮膜を沈積させることを主眼としている。これはＭＯＣＶＤによって実施される。この緩衝皮膜は窒化アルミニウムから構成され２０ないし１００ｎｍである。この緩衝皮膜の上に同じ反応炉で、好ましくは中間工程無しで活性ＩＩＩ−Ｖ皮膜、好ましくはＩＩＩ窒化皮膜、および特に好ましくは窒化ガリウム皮膜、または一連のこの種の構造部品用被膜が、皮膜の格子面が基板の裂開方向に平行に延びるように沈積される。基板が破断する場合、破断は結晶学的に適合する面で生ずる。破断はほぼ一つの平面に沿って生ずる。Ｓｉ（ＩＩＩ）基板の破断または裂開線は、面に平行な皮膜破断面が生ずるように選定する。この皮膜破断面がレーザ面を形成する。したがってレーザ面は破断または裂開のみによって形成される。これはシリコン基板の結晶学的な破断方向と窒化ガリウムに基づく組織を一致させることによって可能となる。
これに必要なものはアルミニウムを含有した結晶核皮膜である。このような結晶核皮膜によって、破断方向が適合した窒化ガリウムをＳｉ（００１）上に沈積させることができる。ここでの問題は共通の結晶対象性の欠如だけである。
前に説明した皮膜の順序に上に、必要な場合はさらに、特に電気的に活性な皮膜を沈積することができる。しかし重要なことは、シリコンの立方晶形の結晶格子上に窒化ガリウムの六方晶形の結晶を結晶方向が対応するように沈積させ、両方の結晶の自然破断方向が平面的に一致し、自然の破断線に沿った基板の破断によって面と平行なレーザ面を生ずるようにすることである。
開示されたすべての特徴は本発明に対し基本的なものである。従って、対応する／添付の優先書類（事前出願のコピー）の開示もまたすべて本出願の開示内に含まれるものであり、その目的のためこれらの書類の特徴もこの出願の請求事項に含まれるものである。
品質の高いレーザを低価格で製作することができる。

Claims (4)

  1. ＩＩＩ−Ｖレーザ構造部品を製作する方法において、反応炉の処理室でガス状の初期物質から、シリコン基板上特にＳｉ（ＩＩＩ）基板にＩＩＩ−Ｖ半導体皮膜に沈積され、このときシリコン基板に最初アルミニウムを含有する緩衝皮膜を沈積させ、続いてその上にＩＩＩ−Ｖ半導体皮膜特にＧＡＮ皮膜、ならびに場合によっては別の活性皮膜が格子面が基板の裂開方向に平行に延びるように沈積され、ここで基板の裂開によって裂開方向に平行な面の皮膜破断面が形成され、続いて皮膜の断面がレーザ面を形成する構造部品が製作される方法。
  2. 緩衝皮膜がＡｌＮまたはＩＩＩ基またはＶ基の一つ以上の別の要素を加えたことを特徴とする請求項１に記載する方法。
  3. 緩衝皮膜がＩＩＩ−Ｖ半導体皮膜で２０ないし１００ｎｍの厚さであることを特徴とする請求項１または２に記載する方法。
  4. 皮膜がＭＯＣＶＤ法、ＶＰＥ法またはＭＢＥ法によって沈積されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載する方法。

JP2003555550A 2001-12-21 2002-11-15 Ｉｉｉ−ｖレーザ構造部品の製作方法 Pending JP2005513797A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10163714 2001-12-21
DE10206750A DE10206750A1 (de) 2001-12-21 2002-02-19 Verfahren zum Herstellen von III-V-Laserbauelementen
PCT/EP2002/012799 WO2003054921A2 (de) 2001-12-21 2002-11-15 Verfahren zum herstellen von iii-v-laserbauelementen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005513797A true JP2005513797A (ja) 2005-05-12

Family

ID=26010857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003555550A Pending JP2005513797A (ja) 2001-12-21 2002-11-15 Ｉｉｉ−ｖレーザ構造部品の製作方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20050025909A1 (ja)
EP (1) EP1459365A2 (ja)
JP (1) JP2005513797A (ja)
AU (1) AU2002356608A1 (ja)
WO (1) WO2003054921A2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11308477B2 (en) 2005-04-26 2022-04-19 Spriv Llc Method of reducing fraud in on-line transactions
US11818287B2 (en) 2017-10-19 2023-11-14 Spriv Llc Method and system for monitoring and validating electronic transactions
US8362503B2 (en) 2007-03-09 2013-01-29 Cree, Inc. Thick nitride semiconductor structures with interlayer structures
US7825432B2 (en) * 2007-03-09 2010-11-02 Cree, Inc. Nitride semiconductor structures with interlayer structures
US11354667B2 (en) 2007-05-29 2022-06-07 Spriv Llc Method for internet user authentication
DE102009051520B4 (de) 2009-10-31 2016-11-03 X-Fab Semiconductor Foundries Ag Verfahren zur Herstellung von Siliziumhalbleiterscheiben mit Schichtstrukturen zur Integration von III-V Halbleiterbauelementen
US11792314B2 (en) 2010-03-28 2023-10-17 Spriv Llc Methods for acquiring an internet user's consent to be located and for authenticating the location information
US9595805B2 (en) 2014-09-22 2017-03-14 International Business Machines Corporation III-V photonic integrated circuits on silicon substrate
US9344200B2 (en) 2014-10-08 2016-05-17 International Business Machines Corporation Complementary metal oxide semiconductor device with III-V optical interconnect having III-V epitaxial semiconductor material formed using lateral overgrowth
US9395489B2 (en) 2014-10-08 2016-07-19 International Business Machines Corporation Complementary metal oxide semiconductor device with III-V optical interconnect having III-V epitaxially formed material

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0174303B1 (ko) * 1994-06-24 1999-02-01 가나이 쯔또무 반도체장치 및 그 제조방법
JP3557011B2 (ja) * 1995-03-30 2004-08-25 株式会社東芝 半導体発光素子、及びその製造方法
JP3036495B2 (ja) * 1997-11-07 2000-04-24 豊田合成株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法
WO2001043174A2 (en) * 1999-12-13 2001-06-14 North Carolina State University Fabrication of gallium nitride layers on textured silicon substrates
FR2810159B1 (fr) * 2000-06-09 2005-04-08 Centre Nat Rech Scient Couche epaisse de nitrure de gallium ou de nitrure mixte de gallium et d'un autre metal, procede de preparation, et dispositif electronique ou optoelectronique comprenant une telle couche
US6649287B2 (en) * 2000-12-14 2003-11-18 Nitronex Corporation Gallium nitride materials and methods
JP3763753B2 (ja) * 2001-06-05 2006-04-05 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子及びその製造方法
JP2003152220A (ja) * 2001-11-15 2003-05-23 Sharp Corp 半導体発光素子の製造方法および半導体発光素子

Also Published As

Publication number Publication date
EP1459365A2 (de) 2004-09-22
AU2002356608A1 (en) 2003-07-09
WO2003054921B1 (de) 2004-03-04
US20050025909A1 (en) 2005-02-03
AU2002356608A8 (en) 2003-07-09
WO2003054921A3 (de) 2003-12-24
WO2003054921A2 (de) 2003-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7811902B2 (en) Method for manufacturing nitride based single crystal substrate and method for manufacturing nitride based light emitting diode using the same
JP3771952B2 (ja) 単結晶ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体層の成長方法、発光素子の製造方法およびトランジスタの製造方法
JP5095064B2 (ja) シリコン基板上に堆積された窒化物層を有する半導体フィルムおよびその製造方法
KR100680423B1 (ko) 반도체 장치 및 그 제조방법
JP5838523B2 (ja) 半極性（Ａｌ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｂ）ＮまたはＩＩＩ族窒化物の結晶
KR100976268B1 (ko) ＧａＮ 단결정 성장방법, ＧａＮ 기판 제작방법, ＧａＮ계소자 제조방법 및 ＧａＮ계 소자
JP5638198B2 (ja) ミスカット基板上のレーザダイオード配向
KR101347848B1 (ko) 유기금속 화학기상증착법을 통한 반극성（Ａｌ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｂ）Ｎ의 성장강화방법
US8148753B2 (en) Compound semiconductor substrate having multiple buffer layers
US20070218655A1 (en) Method for enhancing growth of semipolar (A1,In,Ga,B)N via metalorganic chemical vapor deposition
KR20010051169A (ko) 결정 성장용 기판 및 이를 이용한 기판 제조방법
US9443939B2 (en) Strain compensated REO buffer for III-N on silicon
TW201213239A (en) Light emitting element and method of manufacturing a semiconductor substrate
JP2006512748A (ja) Ｉｉｉ−ｖ半導体皮膜を非ｉｉｉ−ｖ基板に沈積する方法
JP2005513797A (ja) Ｉｉｉ−ｖレーザ構造部品の製作方法
CN100547734C (zh) 半导体多层衬底、半导体自立衬底及其制备方法以及半导体器件
US20050241571A1 (en) Method of growing nitride single crystal on silicon substrate, nitride semiconductor light emitting device using the same, method of manufacturing the same
US20120161287A1 (en) METHOD FOR ENHANCING GROWTH OF SEMI-POLAR (Al,In,Ga,B)N VIA METALORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION
JPH09219540A (ja) ＧａＮ薄膜の形成方法
US20040266157A1 (en) Process for producing semiconductor layers based on III-V nitride semiconductors
JP3757339B2 (ja) 化合物半導体装置の製造方法
JP6736005B2 (ja) 薄膜基板および半導体装置およびＧａＮテンプレート
KR20040068266A (ko) Ⅲ-ⅴ 레이저 소자의 제조방법
JP2003077840A5 (ja)
JPH10125957A (ja) Ｉｉｉ族窒化物半導体素子およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051003

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081202

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090428