JP2534945B2 - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の製造方法
に関し、特に発光素子等の半導体素子の製造工程におい
て、所望のキャリア濃度プロファイルを有する半導体層
を形成する方法に関する。
に関し、特に発光素子等の半導体素子の製造工程におい
て、所望のキャリア濃度プロファイルを有する半導体層
を形成する方法に関する。
【０００２】
【発明の背景技術】発光素子等の半導体素子は、半導体
基板上に、異なる導電型で且つキャリア濃度が異なる複
数の半導体層を形成し、各半導体層に電極を形成して完
成される。例えば、発光素子として最も一般的なダブル
ヘテロ接合型発光素子は、活性層を１組のクラッド層で
挟んだ３層構造を半導体基板上に形成する。このような
発光素子等の半導体素子を製造する場合、各半導体層が
所望のキャリア濃度を有するように、各半導体層に種々
の方法で不純物を導入する工程が行われる。
基板上に、異なる導電型で且つキャリア濃度が異なる複
数の半導体層を形成し、各半導体層に電極を形成して完
成される。例えば、発光素子として最も一般的なダブル
ヘテロ接合型発光素子は、活性層を１組のクラッド層で
挟んだ３層構造を半導体基板上に形成する。このような
発光素子等の半導体素子を製造する場合、各半導体層が
所望のキャリア濃度を有するように、各半導体層に種々
の方法で不純物を導入する工程が行われる。
【０００３】不純物を半導体層へ導入する方法として
は、例えば、すでに形成した半導体層中へ外部の拡散源
から不純物を拡散させる方法がある。この方法では、固
体拡散源等から気化した不純物を半導体層の表面から拡
散させ、さらに熱処理を行って所望のキャリア濃度プロ
ファイルを有するようにする方法である。
は、例えば、すでに形成した半導体層中へ外部の拡散源
から不純物を拡散させる方法がある。この方法では、固
体拡散源等から気化した不純物を半導体層の表面から拡
散させ、さらに熱処理を行って所望のキャリア濃度プロ
ファイルを有するようにする方法である。
【０００４】また、半導体層の形成材料中に不純物をあ
らかじめ添加しておいて、所望のキャリア濃度を有する
半導体層を初めから形成してしまう方法もある。この方
法にはさらに、気相中で半導体層を成長させる気相成長
法と、液相中で成長させる液相成長法とがある。
らかじめ添加しておいて、所望のキャリア濃度を有する
半導体層を初めから形成してしまう方法もある。この方
法にはさらに、気相中で半導体層を成長させる気相成長
法と、液相中で成長させる液相成長法とがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、すでに形成し
た半導体層中へ外部の拡散源から不純物を拡散させる方
法では、半導体層の表面から不純物の拡散を行うので、
キャリア濃度プロファイルは半導体層の表面が高濃度と
なり、表面から距離が離れるに従って低濃度となるとい
う制限が生じる。
た半導体層中へ外部の拡散源から不純物を拡散させる方
法では、半導体層の表面から不純物の拡散を行うので、
キャリア濃度プロファイルは半導体層の表面が高濃度と
なり、表面から距離が離れるに従って低濃度となるとい
う制限が生じる。
【０００６】一方、半導体層の形成材料中に不純物をあ
らかじめ添加して半導体層を形成する方法では、キャリ
ア濃度は半導体層の形成材料中に含まれる不純物の濃度
及び温度等に依存し、半導体層を形成した後でキャリア
濃度を調節することは困難である。
らかじめ添加して半導体層を形成する方法では、キャリ
ア濃度は半導体層の形成材料中に含まれる不純物の濃度
及び温度等に依存し、半導体層を形成した後でキャリア
濃度を調節することは困難である。
【０００７】特にダブルヘテロ接合型発光素子では、ク
ラッド層の活性層近傍におけるキャリア濃度が所定濃度
以下の低濃度の場合に高い輝度が得られることが本発明
者等により確認されており、このような特有なプロファ
イルを得ることは従来の方法では困難であった。
ラッド層の活性層近傍におけるキャリア濃度が所定濃度
以下の低濃度の場合に高い輝度が得られることが本発明
者等により確認されており、このような特有なプロファ
イルを得ることは従来の方法では困難であった。
【０００８】従って本発明は、半導体層のキャリア濃
度、特にダブルヘテロ接合型発光素子のクラッド層等の
キャリア濃度を比較的低濃度領域において制御すること
ができる、半導体素子の製造方法を提供することを目的
とする。
度、特にダブルヘテロ接合型発光素子のクラッド層等の
キャリア濃度を比較的低濃度領域において制御すること
ができる、半導体素子の製造方法を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
発明は、ダブルヘテロ接合型発光素子の製造工程におい
て、 （ａ）高濃度のＺｎが添加されたＧａＡｓ基板上に、全
く不純物が添加されていないか、または極めて少量のＺ
ｎが添加されたクラッド層を形成する工程と、 （ｂ）前記ＧａＡｓ基板中のＺｎを拡散することによ
り、前記クラッド層中に、前記ＧａＡｓ基板との界面近
傍では該ＧａＡｓ基板のキャリア濃度とほぼ等しく、Ｇ
ａＡｓ基板からの距離が大きくなるにつれてキャリア濃
度が低下し、前記クラッド層上に形成される活性層との
界面附近ではキャリア濃度が５×１０ １６ ｃｍ −３ 以下
となるキャリア濃度プロファイルを形成する工程とを有
する半導体素子の製造方法を提供する 。
発明は、ダブルヘテロ接合型発光素子の製造工程におい
て、 （ａ）高濃度のＺｎが添加されたＧａＡｓ基板上に、全
く不純物が添加されていないか、または極めて少量のＺ
ｎが添加されたクラッド層を形成する工程と、 （ｂ）前記ＧａＡｓ基板中のＺｎを拡散することによ
り、前記クラッド層中に、前記ＧａＡｓ基板との界面近
傍では該ＧａＡｓ基板のキャリア濃度とほぼ等しく、Ｇ
ａＡｓ基板からの距離が大きくなるにつれてキャリア濃
度が低下し、前記クラッド層上に形成される活性層との
界面附近ではキャリア濃度が５×１０ １６ ｃｍ −３ 以下
となるキャリア濃度プロファイルを形成する工程とを有
する半導体素子の製造方法を提供する 。
【００１０】前記（ａ）工程において形成するクラッド
層は、例えばエピタキシャル成長法により成長させるも
のである。また、前記（ａ）工程において形成するクラ
ッド層は、例えばＧａＡＩＡｓ半導体から成るものであ
る。さらに、前記（ａ）工程におけるＧａＡｓ基板に添
加されたＺｎ濃度は、例えば５×１０ １７ ｃｍ −３ 以上
である。
層は、例えばエピタキシャル成長法により成長させるも
のである。また、前記（ａ）工程において形成するクラ
ッド層は、例えばＧａＡＩＡｓ半導体から成るものであ
る。さらに、前記（ａ）工程におけるＧａＡｓ基板に添
加されたＺｎ濃度は、例えば５×１０ １７ ｃｍ −３ 以上
である。
【００１１】前記（ｂ）工程におけるＺｎの拡散は、例
えば前記クラッド層の形成工程又はその後に形成される
他の半導体層の形成工程における熱を利用して行うもの
である。
えば前記クラッド層の形成工程又はその後に形成される
他の半導体層の形成工程における熱を利用して行うもの
である。
【００１２】
【作用】本発明においては、半導体基板に添加された高
濃度の不純物が、熱を与えられることにより、半導体基
板と半導体層との界面を通過して半導体層中へ拡散す
る。これにより得られる半導体層のキャリア濃度のプロ
ファイルは、半導体基板との界面近傍はほぼ半導体基板
のキャリア濃度と等しく、半導体基板からの距離が大き
くなるにつれてキャリア濃度は低下する。従って、半導
体基板からの距離が最も大きい半導体層表面では極めて
低濃度のキャリア濃度が得られる。本方法によれば、半
導体基板のキャリア濃度、半導体層の成長温度、成長時
間及び成長厚さを制御することにより、半導体層のキャ
リア濃度プロファイルを任意に制御することが可能とな
る。
濃度の不純物が、熱を与えられることにより、半導体基
板と半導体層との界面を通過して半導体層中へ拡散す
る。これにより得られる半導体層のキャリア濃度のプロ
ファイルは、半導体基板との界面近傍はほぼ半導体基板
のキャリア濃度と等しく、半導体基板からの距離が大き
くなるにつれてキャリア濃度は低下する。従って、半導
体基板からの距離が最も大きい半導体層表面では極めて
低濃度のキャリア濃度が得られる。本方法によれば、半
導体基板のキャリア濃度、半導体層の成長温度、成長時
間及び成長厚さを制御することにより、半導体層のキャ
リア濃度プロファイルを任意に制御することが可能とな
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。本実施例では、本発明の方法によ
りダブルヘテロ接合型発光素子を製造する場合を例に採
って説明する。図２は、本実施例の方法を適用して製造
する発光素子の深さ方向の構造を示す断面図である。図
において、１〜３×１０19ｃｍ-3程度と高濃度のＺｎが
不純物として添加されているｐ型ＧａＡｓ＜１００＞基
板１０上に、３層のエピタキシャル成長層が形成され
る。
照しながら説明する。本実施例では、本発明の方法によ
りダブルヘテロ接合型発光素子を製造する場合を例に採
って説明する。図２は、本実施例の方法を適用して製造
する発光素子の深さ方向の構造を示す断面図である。図
において、１〜３×１０19ｃｍ-3程度と高濃度のＺｎが
不純物として添加されているｐ型ＧａＡｓ＜１００＞基
板１０上に、３層のエピタキシャル成長層が形成され
る。
【００１４】すなわち、ｐ型ＧａＡｓ基板１０上に、不
純物としてＺｎが深さ方向に所定のプロファイルを有す
るようにドープされたＧａ0.25Ａｌ0.75Ａｓ混晶型化合
物半導体から成る厚さ１５０μｍのｐ型クラッド層１
１、不純物としてＺｎが所定濃度となるようにドープさ
れたＧａ0.62Ａｌ0.38Ａｓ混晶型化合物半導体から成る
厚さ１μｍのｐ型活性層１２、及び不純物としてＴｅが
ドープされたＧａ0.25Ａｌ0.75Ａｓ混晶型化合物半導体
から成る厚さ５０μｍのｎ型クラッド層１３の各層が、
エピタキシャル成長法により連続的に形成される。この
３層のうち、ｐ型クラッド層１１は本実施例の方法によ
り不純物であるＺｎがドープされる。なお、ｐ型ＧａＡ
ｓ基板１０は、上記エピタキシャル成長層の形成後、必
要に応じて選択エッチングにより除去される場合があ
る。
純物としてＺｎが深さ方向に所定のプロファイルを有す
るようにドープされたＧａ0.25Ａｌ0.75Ａｓ混晶型化合
物半導体から成る厚さ１５０μｍのｐ型クラッド層１
１、不純物としてＺｎが所定濃度となるようにドープさ
れたＧａ0.62Ａｌ0.38Ａｓ混晶型化合物半導体から成る
厚さ１μｍのｐ型活性層１２、及び不純物としてＴｅが
ドープされたＧａ0.25Ａｌ0.75Ａｓ混晶型化合物半導体
から成る厚さ５０μｍのｎ型クラッド層１３の各層が、
エピタキシャル成長法により連続的に形成される。この
３層のうち、ｐ型クラッド層１１は本実施例の方法によ
り不純物であるＺｎがドープされる。なお、ｐ型ＧａＡ
ｓ基板１０は、上記エピタキシャル成長層の形成後、必
要に応じて選択エッチングにより除去される場合があ
る。
【００１５】次に、本実施例の方法の一例を図１を参照
しながら説明する。本実施例は、エピタキシャル成長
法、特に液相成長法により各半導体層を成長させて製造
する場合について示し、特にスライドボートを使用した
スライドボート法による例を示す。また、温度を徐々に
降下させて成長を行う徐冷法を採用した場合を示す。
しながら説明する。本実施例は、エピタキシャル成長
法、特に液相成長法により各半導体層を成長させて製造
する場合について示し、特にスライドボートを使用した
スライドボート法による例を示す。また、温度を徐々に
降下させて成長を行う徐冷法を採用した場合を示す。
【００１６】図１（ａ）において、ｐ型ＧａＡｓ基板１
０は、その上面が、ボート本体２０の上面と同一面とな
るようにボート本体２０上面上に固定される。ボート本
体２０上をスライドするスライド式溶液溜２１には、ク
ラッド層成長用溶液２２ａを収容する第１溶液溜２２、
ｐ型活性層成長用溶液２３ａを収容する第２溶液溜２
３、及びｎ型クラッド層成長用溶液２４ａを収容する第
３溶液溜２４がそれぞれ設けてあり、各溶液溜は底がな
く、各溶液が直接ボート本体２０上面を浸漬する状態と
なっている。
０は、その上面が、ボート本体２０の上面と同一面とな
るようにボート本体２０上面上に固定される。ボート本
体２０上をスライドするスライド式溶液溜２１には、ク
ラッド層成長用溶液２２ａを収容する第１溶液溜２２、
ｐ型活性層成長用溶液２３ａを収容する第２溶液溜２
３、及びｎ型クラッド層成長用溶液２４ａを収容する第
３溶液溜２４がそれぞれ設けてあり、各溶液溜は底がな
く、各溶液が直接ボート本体２０上面を浸漬する状態と
なっている。
【００１７】クラッド層成長用溶液２２ａ及びｎ型クラ
ッド層成長用溶液２４ａは、いずれもＧａ0.25Ａｌ0.75
Ａｓの溶融液を主成分とする溶液であるが、ｎ型クラッ
ド層成長用溶液２４ａは所定濃度のｎ型不純物Ｔｅが添
加されているのに対し、クラッド層成長用溶液２２ａに
は、全く不純物が添加されていないか、または極めて少
量のｐ型不純物であるＺｎが添加されているのみであ
る。これは、ｐ型クラッド層１１の成長工程及びそれ以
降のｐ型活性層１２の成長工程を含む熱工程においてｐ
型ＧａＡｓ基板１０からＺｎが拡散し、所定の濃度プロ
ファイルを持ったｐ型クラッド層１１とするためであ
る。一方、ｐ型活性層成長用溶液２３ａは、Ｇａ0.62Ａ
ｌ0.38Ａｓの溶融液を主成分とし、所定濃度のＺｎが添
加されている。なお、スライド式溶液溜２１は、操作棒
２５の操作により移動するようになっている。
ッド層成長用溶液２４ａは、いずれもＧａ0.25Ａｌ0.75
Ａｓの溶融液を主成分とする溶液であるが、ｎ型クラッ
ド層成長用溶液２４ａは所定濃度のｎ型不純物Ｔｅが添
加されているのに対し、クラッド層成長用溶液２２ａに
は、全く不純物が添加されていないか、または極めて少
量のｐ型不純物であるＺｎが添加されているのみであ
る。これは、ｐ型クラッド層１１の成長工程及びそれ以
降のｐ型活性層１２の成長工程を含む熱工程においてｐ
型ＧａＡｓ基板１０からＺｎが拡散し、所定の濃度プロ
ファイルを持ったｐ型クラッド層１１とするためであ
る。一方、ｐ型活性層成長用溶液２３ａは、Ｇａ0.62Ａ
ｌ0.38Ａｓの溶融液を主成分とし、所定濃度のＺｎが添
加されている。なお、スライド式溶液溜２１は、操作棒
２５の操作により移動するようになっている。
【００１８】次に、上記装置を用いてｐ型ＧａＡｓ基板
１０上に３層のエピタキシャル成長層を形成する工程を
説明する。まず、スライド式溶液溜２１を、操作棒２５
を用いて図１（ａ）の位置から矢印の方向にスライドさ
せ、第１溶液溜２２内のクラッド層成長用溶液２２ａを
ｐ型ＧａＡｓ基板１０上にセットし、例えば９００℃か
ら８００℃まで降温させる条件下でｐ型クラッド層１１
を成長させる（図１（ｂ））。
１０上に３層のエピタキシャル成長層を形成する工程を
説明する。まず、スライド式溶液溜２１を、操作棒２５
を用いて図１（ａ）の位置から矢印の方向にスライドさ
せ、第１溶液溜２２内のクラッド層成長用溶液２２ａを
ｐ型ＧａＡｓ基板１０上にセットし、例えば９００℃か
ら８００℃まで降温させる条件下でｐ型クラッド層１１
を成長させる（図１（ｂ））。
【００１９】次に、スライド式溶液溜２１をさらに矢印
の方向にスライドさせ、第２溶液溜２３内のｐ型活性層
成長用溶液２３ａをｐ型ＧａＡｓ基板１０上にセット
し、例えば８００℃から７９５℃まで降温させる条件下
でｐ型活性層１２を成長させる（図１（ｃ））。
の方向にスライドさせ、第２溶液溜２３内のｐ型活性層
成長用溶液２３ａをｐ型ＧａＡｓ基板１０上にセット
し、例えば８００℃から７９５℃まで降温させる条件下
でｐ型活性層１２を成長させる（図１（ｃ））。
【００２０】次に、スライド式溶液溜２１をさらに矢印
の方向にスライドさせ、例えば７９５℃から６５０℃ま
で降温させる条件下でｎ型クラッド層１３を成長させる
（図１（ｄ））。これらの熱工程中にｐ型ＧａＡｓ基板
１０に添加されている高濃度のＺｎがクラッド層側に熱
拡散し、いわゆるオートドーピングが行われる。この結
果、前記クラッド層は所定の濃度プロファイルを有する
ｐ型クラッド層１１となり、ｐ型活性層１２近傍に低キ
ャリア濃度（１×１０16ｃｍ-3）領域が形成される。そ
の後、スライド式溶液溜２１をさらに矢印の方向にスラ
イドさせて成長工程を終了する（図１（ｅ））。
の方向にスライドさせ、例えば７９５℃から６５０℃ま
で降温させる条件下でｎ型クラッド層１３を成長させる
（図１（ｄ））。これらの熱工程中にｐ型ＧａＡｓ基板
１０に添加されている高濃度のＺｎがクラッド層側に熱
拡散し、いわゆるオートドーピングが行われる。この結
果、前記クラッド層は所定の濃度プロファイルを有する
ｐ型クラッド層１１となり、ｐ型活性層１２近傍に低キ
ャリア濃度（１×１０16ｃｍ-3）領域が形成される。そ
の後、スライド式溶液溜２１をさらに矢印の方向にスラ
イドさせて成長工程を終了する（図１（ｅ））。
【００２１】以上のようにしてｐ型ＧａＡｓ基板１０上
に前記３層ダブルヘテロ構造を形成した後、３層構造の
両面に電極を形成して発光素子が完成する。なお、基板
は選択エッチングにより除去される場合がある。
に前記３層ダブルヘテロ構造を形成した後、３層構造の
両面に電極を形成して発光素子が完成する。なお、基板
は選択エッチングにより除去される場合がある。
【００２２】図３は、上記のようにして製造した発光素
子のキャリア濃度の深さ方向のプロファイルを示す。本
実施例におけるｐ型クラッド層１１のキャリア濃度は、
ｐ型ＧａＡｓ基板１０近傍においては基板のキャリア濃
度（１〜３×１０19ｃｍ-3）とほぼ同じ程度の濃度であ
るが、ｐ型活性層１２側に行くに従いキャリア濃度は低
下し、ｐ型活性層１２との接合部近傍では１×１０16ｃ
ｍ-3まで低下している。一方、ｐ型活性層１２のキャリ
ア濃度は１×１０17ｃｍ-3程度である。さらに、ｎ型ク
ラッド層１３のキャリア濃度はｐ型活性層１２のキャリ
ア濃度と同程度の１×１０17ｃｍ-3程度から増加し、最
上層部では６×１０17ｃｍ-3程度となっている。なお、
ｐ型クラッド層については、比較例として、成長用溶液
にあらかじめ所定濃度のＺｎを添加してｐ型クラッド層
を成長させた場合の濃度プロファイルも示してある。
子のキャリア濃度の深さ方向のプロファイルを示す。本
実施例におけるｐ型クラッド層１１のキャリア濃度は、
ｐ型ＧａＡｓ基板１０近傍においては基板のキャリア濃
度（１〜３×１０19ｃｍ-3）とほぼ同じ程度の濃度であ
るが、ｐ型活性層１２側に行くに従いキャリア濃度は低
下し、ｐ型活性層１２との接合部近傍では１×１０16ｃ
ｍ-3まで低下している。一方、ｐ型活性層１２のキャリ
ア濃度は１×１０17ｃｍ-3程度である。さらに、ｎ型ク
ラッド層１３のキャリア濃度はｐ型活性層１２のキャリ
ア濃度と同程度の１×１０17ｃｍ-3程度から増加し、最
上層部では６×１０17ｃｍ-3程度となっている。なお、
ｐ型クラッド層については、比較例として、成長用溶液
にあらかじめ所定濃度のＺｎを添加してｐ型クラッド層
を成長させた場合の濃度プロファイルも示してある。
【００２３】図３に示したようなキャリア濃度プロファ
イルを有する発光素子は、極めて高い相対輝度が得られ
ることが本発明者等によって確認できている。すなわ
ち、本実施例の方法のように、ｐ型ＧａＡｓ基板１０か
らのＺｎの拡散により得られたｐ型クラッド層１１のキ
ャリア濃度のプロファイルは、ｐ型クラッド層１１の基
板から遠い表面層すなわちｐ型活性層１２近傍におい
て、５×１０16ｃｍ-3以下の極めて低いキャリア濃度と
なっている。
イルを有する発光素子は、極めて高い相対輝度が得られ
ることが本発明者等によって確認できている。すなわ
ち、本実施例の方法のように、ｐ型ＧａＡｓ基板１０か
らのＺｎの拡散により得られたｐ型クラッド層１１のキ
ャリア濃度のプロファイルは、ｐ型クラッド層１１の基
板から遠い表面層すなわちｐ型活性層１２近傍におい
て、５×１０16ｃｍ-3以下の極めて低いキャリア濃度と
なっている。
【００２４】図４は、ｐ型クラッド層１１の活性層近傍
におけるキャリア濃度と発光素子の相対輝度との関係を
示す。ｐ型クラッド層１１のｐ型活性層１２近傍におけ
るキャリア濃度が低くなるに従って、発光素子の相対輝
度が大きくなることが分かる。特にキャリア濃度が１×
１０16ｃｍ-3付近において相対輝度が４００程度の極め
て高い値となる。
におけるキャリア濃度と発光素子の相対輝度との関係を
示す。ｐ型クラッド層１１のｐ型活性層１２近傍におけ
るキャリア濃度が低くなるに従って、発光素子の相対輝
度が大きくなることが分かる。特にキャリア濃度が１×
１０16ｃｍ-3付近において相対輝度が４００程度の極め
て高い値となる。
【００２５】なお、上記実施例はダブルヘテロ接合型発
光素子を例にとって説明し、特に半導体基板上に各半導
体層をエピタキシャル成長法により成長させた場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されることはな
く、他の半導体素子を製造する場合にも適用できる。ま
た、半導体基板の代わりに、高濃度の不純物を添加した
エピタキシャル成長層等の半導体層を拡散原として用
い、その上に成長させた半導体層に不純物を拡散させる
ようにしてもよい。
光素子を例にとって説明し、特に半導体基板上に各半導
体層をエピタキシャル成長法により成長させた場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されることはな
く、他の半導体素子を製造する場合にも適用できる。ま
た、半導体基板の代わりに、高濃度の不純物を添加した
エピタキシャル成長層等の半導体層を拡散原として用
い、その上に成長させた半導体層に不純物を拡散させる
ようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、高濃
度の不純物が添加された半導体基板上に半導体層を形成
する際に、前記半導体基板中の不純物を拡散源として前
記半導体層に前記不純物を拡散して所定のキャリア濃度
プロファイルを得るようにしたので、半導体層のキャリ
ア濃度、特にダブルヘテロ接合型発光素子のクラッド層
等のキャリア濃度を比較的低濃度領域において制御しや
すくなり、高性能の半導体素子を製造することを可能に
した。
度の不純物が添加された半導体基板上に半導体層を形成
する際に、前記半導体基板中の不純物を拡散源として前
記半導体層に前記不純物を拡散して所定のキャリア濃度
プロファイルを得るようにしたので、半導体層のキャリ
ア濃度、特にダブルヘテロ接合型発光素子のクラッド層
等のキャリア濃度を比較的低濃度領域において制御しや
すくなり、高性能の半導体素子を製造することを可能に
した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の方法を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施例の方法により製造する発光素
子の深さ方向の構造を示す図である。
子の深さ方向の構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施例の方法により製造した発光素
子の深さ方向のキャリア濃度プロファイルを示す図であ
る。
子の深さ方向のキャリア濃度プロファイルを示す図であ
る。
【図４】ｐ型クラッド層の活性層近傍におけるキャリア
濃度と発光素子の相対輝度との関係を示す図である。
濃度と発光素子の相対輝度との関係を示す図である。
１０ ｐ型ＧａＡｓ基板 １１ ｐ型クラッド層 １２ ｐ型活性層 １３ ｎ型クラッド層 ２０ ボート本体 ２１ スライド式溶液溜 ２２ 第１溶液溜 ２２ａ クラッド層成長用溶液 ２３ 第２溶液溜 ２３ａ ｐ型活性層成長用溶液 ２４ 第３溶液溜 ２４ａ ｎ型クラッド層成長用溶液 ２５ 操作棒
Claims (5)
- 【請求項１】 ダブルヘテロ接合型発光素子の製造工程
において、 （ａ）高濃度のＺｎが添加されたＧａＡｓ基板上に、全
く不純物が添加されていないか、または極めて少量のＺ
ｎが添加されたクラッド層を形成する工程と、 （ｂ）前記ＧａＡｓ基板中のＺｎを拡散することによ
り、前記クラッド層中に、前記ＧａＡｓ基板との界面近
傍では該ＧａＡｓ基板のキャリア濃度とほぼ等しく、Ｇ
ａＡｓ基板からの距離が大きくなるにつれてキャリア濃
度が低下し、前記クラッド層上に形成される活性層との
界面附近ではキャリア濃度が５×１０ １６ ｃｍ −３ 以下
となるキャリア濃度プロファイルを形成する工程とを有
する半導体素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記（ａ）工程において形成するクラッ
ド層は、エピタキシャル成長法により成長させるもので
ある、請求項１に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記（ａ）工程において形成するクラッ
ド層は、ＧａＡＩＡｓ半導体から成るものである、請求
項１又は請求項２に記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記（ａ）工程におけるＧａＡｓ基板に
添加されたＺｎ濃度が５×１０ １７ ｃｍ −３ 以上であ
る、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の半導体
素子の製造方法。 - 【請求項５】 前記（ｂ）工程におけるＺｎの拡散は、
前記クラッド層の形成工程又はその後に形成される他の
半導体層の形成工程における熱を利用して行うものであ
る、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の半導体
素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24483291A JP2534945B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 半導体素子の製造方法 |
| EP92114372A EP0529554A1 (en) | 1991-08-29 | 1992-08-22 | Method for fabricating a semiconductor device |
| US08/249,197 US5585305A (en) | 1991-08-29 | 1994-05-26 | Method for fabricating a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24483291A JP2534945B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0563235A JPH0563235A (ja) | 1993-03-12 |
| JP2534945B2 true JP2534945B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=17124626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24483291A Expired - Lifetime JP2534945B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0529554A1 (ja) |
| JP (1) | JP2534945B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH098344A (ja) * | 1995-06-14 | 1997-01-10 | Hitachi Cable Ltd | 発光ダイオード及びその製造方法 |
| US6043509A (en) * | 1996-12-13 | 2000-03-28 | Hitachi Cable, Ltd. | Light-emitting diode having moisture-proof characteristics and high output power |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567485A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-26 | Sharp Corp | Manufacturing of luminous element |
| GB2070859B (en) * | 1980-02-07 | 1984-03-21 | Stanley Electric Co Ltd | Hetero-junction light-emitting diode |
| JPS6018977A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-01-31 | Hitachi Ltd | 半導体素子の製造方法 |
| JP2681352B2 (ja) * | 1987-07-31 | 1997-11-26 | 信越半導体 株式会社 | 発光半導体素子 |
| EP0417348A1 (de) * | 1989-09-15 | 1991-03-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines dotierten Bereiches in einer Halbleiterschicht |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP24483291A patent/JP2534945B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-08-22 EP EP92114372A patent/EP0529554A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0529554A1 (en) | 1993-03-03 |
| JPH0563235A (ja) | 1993-03-12 |
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