JP4707475B2 - 化合物半導体結晶の成長方法、その成長方法を用いて成長した化合物半導体結晶の層を備えた半導体装置及び半導体基板 - Google Patents
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Description
前記III族元素を含む原料を連続的に供給し、前記V族元素を含む原料の供給と停止とを繰り返して行う工程を備えたことを特徴とする。
本発明の第1実施形態による化合物半導体結晶の成長方法を図1乃至図2を参照して説明する。
次に、本発明の実施例1の成長方法を説明する。この実施例は、GaAs基板上に形成されたGaAsバッファー層上に、InAs量子ドットを結晶成長させるものである。これに対して、比較例として、V族元素を含む原料の供給を時分割せずに連続して供給する以外は、平均的な、V族元素を含む原料とIII族元素を含む原料との供給比を初めとする諸成長条件を本実施例と全て等しくして成長した量子ドットサンプルも作成した。
次に、本発明の実施例2による半導体レーザを説明する。本実施例の半導体レーザは、本発明の第1実施形態による化合物半導体結晶の成長方法を用いて成長させた量子ドットを活性層として有するものであり、その断面を図5に示す。
次に、本発明の第2実施形態による化合物半導体結晶の成長方法を、図6および図7を参照して説明する。
2 GaAsバッファー層
3 InAs量子ドット
4 n型GaAs基板
5 n型GaAs:Siバッファー層
6 n型AlGaAs:Siクラッド層
7 GaAs光閉じ込め層
8 GaAs層
9 InAs量子ドット層
10 GaAs埋め込み層
11 GaAs光閉じ込め層
12 p型AlGaAsクラッド層
13 GaAs:Alコンタクト層
14 GaAsキャップ層
Claims (8)
- MOCVD法を用いて、化合物半導体基板上に、III族元素およびV族元素を含む化合物半導体結晶を成長させる化合物半導体結晶の成長方法であって、
前記III族元素を含む原料を連続的に供給し、前記V族元素を含む原料の供給と停止とを繰り返して行い、化合物半導体結晶の層を形成する工程を備え、前記化合物半導体結晶の層は、量子ドット層であることを特徴とする化合物半導体結晶の成長方法。 - 前記III族元素およびV族元素を含む化合物半導体の堆積量が1モノレイヤー以下である間に前記V族元素を含む原料の供給と停止とを繰り返すことを特徴とする請求項1記載の化合物半導体結晶の成長方法。
- 前記化合物半導体基板としてGaAsを用い、前記化合物半導体結晶はGa1−xInxAs1−yNy(0.3≦x≦1、0≦1−x≦0.7、0≦y≦0.3、0.7≦1−y≦1)であることを特徴とする請求項1または2記載の化合物半導体結晶の成長方法。
- 前記化合物半導体基板としてGaAsまたはInAsを用い、前記化合物半導体結晶はGa1−xInxAs1−yNy(0.7≦x≦1、0≦1−x≦0.3、0≦y≦1、0≦1−y≦1)であることを特徴とする請求項1記載の化合物半導体結晶の成長方法。
- 前記化合物半導体結晶を成長する際に、V族元素であるAsの原料が供給されているときにNの原料の供給を停止し、V族元素であるAsの原料の供給が停止されているときにNの原料を供給することを特徴とする請求項4記載の化合物半導体結晶の成長方法。
- 請求項1乃至5記載のいずれかの成長方法を用いて成長した化合物半導体結晶の層を備えたことを特徴とする半導体装置。
- 前記量子ドット層は、半導体レーザの活性層であることを特徴とする請求項6記載の半導体装置。
- 請求項1乃至5記載のいずれかの成長方法を用いて成長した化合物半導体結晶の層を備えたことを特徴とする半導体基板。
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