JP2712910B2 - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
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Description
の気相成長方法に関する。
られる有機金属気相成長法(MOVPE法)において
は、急峻なヘテロ接合界面が要求されるため、キャリア
ガスの切り替え等について活発な研究が進められてき
た。
いてシミュレーションにより解析が進められ(ジャーナ
ル・オブ・クリスタル・グロース(Journal o
fCrystal Growth)誌、第100巻,5
45頁参照)。減圧に限らず常圧においても急峻なヘテ
ロ界面が得られるようになっている(ジャーナル・オブ
・アプライド・フィジックス((Journal of
AppliedPhysics)誌、第67巻,第1
2号,7578頁)。
す。MOVPE法に用いられる原料は、ルイス酸,ルイ
ス塩基にあたるものが多く、中間生成物(アダクト)を
つくりやすい。特に常圧においては、中間生成物が顕著
になる。そこで図2に示すように各原料の接触を少なく
するため、原料導入口として第1の原料導入口1と、第
2の原料導入口2とを別個に設け、各々の導入口1,2
を半導体結晶基板7の近傍まで至らしめ、第1の原料導
入口1よりV族原料を、第2の原料導入口2よりIII
族原料を別々に導入している(ジャーナル・オブ・クリ
スタル・グロース(Journal of Cryst
al Growth)誌、第107巻,192頁)。な
お、図中、4は、カーボンサセプター、6は高周波コイ
ル、3は石英製反応管である。
いられてきた横型反応管の気相成長装置を用いてV族混
晶系半導体結晶を成長する場合、分解温度が異なる2種
類のV族原料を同じ原料導入口1より導入するため、原
料により基板7上の表面濃度分布が異なり、その結果組
成の均一性の低下を生じさせていた。
成が均一なV族混晶系半導体結晶成長が可能な気相成長
方法を提供することにある。
め、本発明による気相成長方法においては、上下に区切
られた2つの原料導入口を有する横型反応管を用いて分
解温度が異なる2種類のV族原料をガス状物質として結
晶基板上に供給する気相成長方法であって、分解温度が
高いV族原料をサセプターに近い原料導入口から導入
し、分解温度の低いV族原料を2つの原料導入口に分配
して導入するものである。
の気相成長装置を用いてV族混晶系半導体結晶を成長す
る場合、結晶成長組成の低下の原因として以下の点が考
えられる。すなわち、分解温度が異なる2種類のV族原
料を第1の原料導入口から導入する場合、分解温度が低
い原料の表面濃度分布は基板上流部で高くなり、分解温
度が高い原料の表面濃度分布は基板下流部で高くなるた
め、2つのV族組成の面内分布がずれ、組成均一性を低
下させる。この結晶組成の不均一性を改善させるため
に、一方のV族原料の表面濃度分布にもう一方のV族原
料の表面濃度分布を合わせる必要がある。
をサセプターに近い第1の原料導入口から導入し、基板
上流部に直接原料を供給し、下流になるに従って原料を
低温側に熱拡散させ、基板より遠ざける方法により基板
上流部の原料濃度を増大させ、さらに、分解温度の低い
原料を2つの原料導入口に分配して導入し、分解温度が
高い原料の面内濃度分布に合わせることにより成長組成
の均一なV族混晶系半導体結晶成長を可能とした。
る。図1に本発明による気相成長法に用いた装置の構成
図を示す。実施例においては、III−V族化合物半導
体の常圧成長の例を用いて説明する。
管壁にカーボンサセプター4が置かれており、その上に
2インチのインジウム・燐(InP)基板5が取り付け
られている。InP基板5は、高周波コイル6により6
00℃に加熱される。
カーボンサセプター4に近い側から順に第1の原料導入
口1、第2の原料導入口2とする。
チルインジウム(TMI),トリエチルガリウム(TE
G),アルシン(AsH3),ホスフィン(PH3)を原
料としてInPに格子整合するインジウム・ガリウム・
砒素・燐(InGaAsP)を成長する。
AsH3よりも高いため、第1の原料導入口1からPH3
を導入し、AsH3は、第1の原料導入口1と第2の原
料導入口2とに分配して導入する。また、III族原料
については、TMI,TEGとも第2の原料導入口2か
ら導入する。
の流量を各々10SLMとして、InGaAsPを成長
したところ、PL波長の面内分布は、±2nm以下の均
一性であることが分かった。また、AsH3とIII族
原料との混合によるアダクトの発生はみられなかった。
PH3を、出す2の原料導入口2からTMI,TEGを
導入し、同じ条件で、同じ薄膜を成長したところPL波
長の面内分布は、±10nmであった。
上下に区切られた2つの原料導入口を有する横型反応管
を用い、分解温度が異なる2種類のV族原料をガス状で
結晶基板上に供給するに際し、分解温度の高いV族原料
をサセプターに近い第1の原料導入口から導入し、分解
温度が低いV族原料を第1及び第2の原料導入口に分配
して導入することにより、原料濃度分布をコントロール
して成長組成の均一な結晶成長ができる効果がある。
す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 上下に区切られた2つの原料導入口を有
する横型反応管を用いて分解温度が異なる2種類のV族
原料をガス状物質として結晶基板上に供給する気相成長
方法であって、 分解温度が高いV族原料をサセプターに近い原料導入口
から導入し、分解温度の低いV族原料を2つの原料導入
口に分配して導入することを特徴とする気相成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20182791A JP2712910B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20182791A JP2712910B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 気相成長方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0547672A JPH0547672A (ja) | 1993-02-26 |
JP2712910B2 true JP2712910B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=16447556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20182791A Expired - Lifetime JP2712910B2 (ja) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2712910B2 (ja) |
-
1991
- 1991-08-12 JP JP20182791A patent/JP2712910B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0547672A (ja) | 1993-02-26 |
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