JP2563342B2 - 化合物半導体結晶の成長方法 - Google Patents
化合物半導体結晶の成長方法Info
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- JP2563342B2 JP2563342B2 JP14517087A JP14517087A JP2563342B2 JP 2563342 B2 JP2563342 B2 JP 2563342B2 JP 14517087 A JP14517087 A JP 14517087A JP 14517087 A JP14517087 A JP 14517087A JP 2563342 B2 JP2563342 B2 JP 2563342B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （利用分野） この発明は化合物半導体の気相成長方法に関する。
（従来の技術） 従来MOCVD法によりｐ型のZnSxSe(1-x)を成長させる際
にはドーパントとしてN,P,AsといったVI族位置に置換す
るＶ族元素が用いられていた。
にはドーパントとしてN,P,AsといったVI族位置に置換す
るＶ族元素が用いられていた。
Ｖ族添加によるｐ型成長はドーパント原料を容易に気
相で供給できる点で優れているが、ｐ型伝導の衝害とな
っているVI族空孔子を効果的に抑制する事が難しい。そ
の原因はＶ族元素がVI族元素と競争的にVI族位置に入る
為、VI族空孔子抑制の為にVI族供給量を増やすとＶ族供
給量も同様に増加させなければならない。その為、不都
合な副次反応が助長され結晶性の劣化をひき起こす。
相で供給できる点で優れているが、ｐ型伝導の衝害とな
っているVI族空孔子を効果的に抑制する事が難しい。そ
の原因はＶ族元素がVI族元素と競争的にVI族位置に入る
為、VI族空孔子抑制の為にVI族供給量を増やすとＶ族供
給量も同様に増加させなければならない。その為、不都
合な副次反応が助長され結晶性の劣化をひき起こす。
一方Zn位置に置換するＩ族元素は例えば“J Appl Phy
s 57（６）,2210,'85"の文献に示されるような、溶液成
長法等で添加され、ｐ型伝導が得られている。しかし気
相成長特にMOCVDの場合には適当なＩ族供給源となる原
料が見当らない為に従来用いられなかった。
s 57（６）,2210,'85"の文献に示されるような、溶液成
長法等で添加され、ｐ型伝導が得られている。しかし気
相成長特にMOCVDの場合には適当なＩ族供給源となる原
料が見当らない為に従来用いられなかった。
（発明が解決しようとする問題点） 上述した如く従来においては気相成長特にMOCVDの場
合に適当なＩ族供給源となる原料が見当っていないとい
う問題があった。
合に適当なＩ族供給源となる原料が見当っていないとい
う問題があった。
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、MOCVD法
により制御性の良いｐ型結晶を成長させる事に主眼を置
き、その一法としてＩ族元素の添加方法については着目
したものである。
により制御性の良いｐ型結晶を成長させる事に主眼を置
き、その一法としてＩ族元素の添加方法については着目
したものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明の骨子とするところは、ｐ型のセレン化硫化亜
鉛を成長させる際に、MOCVD法でＩ族元素を添加する事
で、ｐ型伝導を達成するところにある。
鉛を成長させる際に、MOCVD法でＩ族元素を添加する事
で、ｐ型伝導を達成するところにある。
また、本発明を実施する上でＩ族元素特にリチウムの
金属蒸気或はリチウムの窒化物或は硫化物或はセレン化
物を輸送する事により結晶にLiを添加するところにあ
る。
金属蒸気或はリチウムの窒化物或は硫化物或はセレン化
物を輸送する事により結晶にLiを添加するところにあ
る。
（作用） 前述したようにＰ型ZnSxSe(1-x)を得る為にはVI族空
孔子を効果的に抑制する必要がある。そこで本発明者は
不純物サイトと自己補償効果の関係について調べた。そ
の結果、発生する補償中心（空孔子）と逆サイトに入る
ドーパントを添加し、補償中心のホスト原子の分圧を高
める事で効果的に抑制できる事が判った。
孔子を効果的に抑制する必要がある。そこで本発明者は
不純物サイトと自己補償効果の関係について調べた。そ
の結果、発生する補償中心（空孔子）と逆サイトに入る
ドーパントを添加し、補償中心のホスト原子の分圧を高
める事で効果的に抑制できる事が判った。
ｐ型伝導を阻害している原因はVI族空孔子の発生であ
るからII族サイトに入るアクセプター即ちＩ族元素を添
加する事で、補償中心に基く長波長発光が抑制され、し
かも低抵抗のｐ型伝導を示す結晶が得られる。
るからII族サイトに入るアクセプター即ちＩ族元素を添
加する事で、補償中心に基く長波長発光が抑制され、し
かも低抵抗のｐ型伝導を示す結晶が得られる。
（実施例） 〈実施例１〉 第１図は本発明の一実施例を説明する為の成長装置の
一部を示した図である。
一部を示した図である。
表−１には本発明の一実施例における成長条件を示し
てある。
てある。
Ｉ族元素としてLiを用いた場合には金属LIを保持した
ボートを約450℃に加熱する。この時Liは約10-3mmHgの
分圧をもっているので、所望の流量のH2で輸送してやっ
て反応管内に導入する事ができる。
ボートを約450℃に加熱する。この時Liは約10-3mmHgの
分圧をもっているので、所望の流量のH2で輸送してやっ
て反応管内に導入する事ができる。
このようにして成長させたZnSxSe(1-x):LiのPLスペク
トルを第２図に示す。長波長発光の抑制される青色発光
強度の強いスペクトルが得られた。第１図にはAsをほん
のわずかAsH3により添加した場合のスペクトルも示す
が、長波長側（〜700m）の強いスペクトルになってい
る。As添加では高抵抗だったものがLi添加では低抵抗化
し、Liを輸送するH2の量に応じてキャリア濃度は第３図
に示すように変化する。
トルを第２図に示す。長波長発光の抑制される青色発光
強度の強いスペクトルが得られた。第１図にはAsをほん
のわずかAsH3により添加した場合のスペクトルも示す
が、長波長側（〜700m）の強いスペクトルになってい
る。As添加では高抵抗だったものがLi添加では低抵抗化
し、Liを輸送するH2の量に応じてキャリア濃度は第３図
に示すように変化する。
〈実施例２〉 第４図は本発明の他の実施例を説明する為の成長装置
の一部を示した図である。
の一部を示した図である。
表−２には本発明の一実施例における成長条件を示し
てある。
てある。
リチウム原料に窒化リチウムを用いた場合には窒化リ
チウムを保持したボートを約400℃に加熱する。供給量
は窒化リチウムの輸送担体となる水素を所望の流量に設
定する事により変化させられる。
チウムを保持したボートを約400℃に加熱する。供給量
は窒化リチウムの輸送担体となる水素を所望の流量に設
定する事により変化させられる。
このようにして成長させたZnSe:Liのキャリア濃度変
化をLi輸送H2の量に対して示したものが第５図である。
1017cm-3代までのキャリア濃度制御が可能となってい
る。
化をLi輸送H2の量に対して示したものが第５図である。
1017cm-3代までのキャリア濃度制御が可能となってい
る。
金属Liを原料とした場合と窒化リチウムを原料とした
場合の同一キャリア濃度でのPLスペクトルを第６図に示
す。両者ともに長波長発光は抑制され、青色発光強度の
強いスペクトルが得られるものの、発光強度は窒化リチ
ウムを用いた場合の方が約一桁強い。これは金属Liを用
いると非発光中心の増大に伴う発光効率の低下が起って
いるものと考える事ができる。
場合の同一キャリア濃度でのPLスペクトルを第６図に示
す。両者ともに長波長発光は抑制され、青色発光強度の
強いスペクトルが得られるものの、発光強度は窒化リチ
ウムを用いた場合の方が約一桁強い。これは金属Liを用
いると非発光中心の増大に伴う発光効率の低下が起って
いるものと考える事ができる。
硫化リチウム又はセレン化リチウムを用いた場合にも
同様の結果が得られた。
同様の結果が得られた。
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施する事ができる。例えば加熱方式はランプ等でも差
支えないし、成長条件も第２又は第６図に示した範囲に
限ったものではない事はもちろんである。
実施する事ができる。例えば加熱方式はランプ等でも差
支えないし、成長条件も第２又は第６図に示した範囲に
限ったものではない事はもちろんである。
本発明により、Liを効率的にアクセプタとして働かせ
る事が可能となり、抵抗の低いｐ型亜鉛カルコゲナイド
を成長させる事ができるようになった。
る事が可能となり、抵抗の低いｐ型亜鉛カルコゲナイド
を成長させる事ができるようになった。
第１図は本発明の一実施例を説明する為の成長装置の一
部を示した図、第２図はLi添加ZnSxSe(1-x)及びAS添加Z
nSxSe(1-x)のPLスペクトルの図、第３図はLi供給するH2
の輸送量とキャリア濃度の関係を示した図、第４図は本
発明の他の実施例を説明する為の成長装置の一部を示し
た図、第５図はLi3Nを供給するH2の輸送量とキャリア濃
度の関係を示した図、第６図はZnSe:LiのPLスペクトル
の比較例の図である。 11……加熱用RFコイル、12,52……石英製反応管 13,53……Li導入用内管 14,54……リチウム保持用グラファイト製ボート 15,55……基板支持用グラファイト製サセプター 16,56……成長基板、51……抵抗加熱炉 81……Li3NによりLi添加したZnSeのPLスペクトル:p〜10
16cm-3 81……金属LiによりLi添加したZnSeのPLスペクトル:p〜
1016cm-3
部を示した図、第２図はLi添加ZnSxSe(1-x)及びAS添加Z
nSxSe(1-x)のPLスペクトルの図、第３図はLi供給するH2
の輸送量とキャリア濃度の関係を示した図、第４図は本
発明の他の実施例を説明する為の成長装置の一部を示し
た図、第５図はLi3Nを供給するH2の輸送量とキャリア濃
度の関係を示した図、第６図はZnSe:LiのPLスペクトル
の比較例の図である。 11……加熱用RFコイル、12,52……石英製反応管 13,53……Li導入用内管 14,54……リチウム保持用グラファイト製ボート 15,55……基板支持用グラファイト製サセプター 16,56……成長基板、51……抵抗加熱炉 81……Li3NによりLi添加したZnSeのPLスペクトル:p〜10
16cm-3 81……金属LiによりLi添加したZnSeのPLスペクトル:p〜
1016cm-3
Claims (3)
- 【請求項１】有機金属化合物を用いた化合物半導体の気
相成長方法（MOCVD法）によりZnSxSe(1-x)（０≦ｘ≦
１）を成長させる方法において、リチウムを添加する事
を特徴とする化合物半導体結晶の成長方法。 - 【請求項２】金属リチウム蒸気を反応管内に導入する事
によりLiを添加する事を特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の化合物半導体結晶の成長方法。 - 【請求項３】リチウム窒化物，硫化物或はセレン化物の
うちの少なくとも一種を用いる事を特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の化合物半導体結晶の成長方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61-225841 | 1986-09-26 | ||
| JP22584186 | 1986-09-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184343A JPS63184343A (ja) | 1988-07-29 |
| JP2563342B2 true JP2563342B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=16835664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14517087A Expired - Fee Related JP2563342B2 (ja) | 1986-09-26 | 1987-06-12 | 化合物半導体結晶の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563342B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2670523B2 (ja) * | 1987-12-29 | 1997-10-29 | ミサワバン株式会社 | 発光素子の製造法 |
| GB8923657D0 (en) * | 1989-10-20 | 1989-12-06 | Johnson Matthey Plc | Material |
-
1987
- 1987-06-12 JP JP14517087A patent/JP2563342B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63184343A (ja) | 1988-07-29 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |