JPH02102522A - ヒ素含有結晶薄膜の製造法 - Google Patents
ヒ素含有結晶薄膜の製造法Info
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- JPH02102522A JPH02102522A JP25486988A JP25486988A JPH02102522A JP H02102522 A JPH02102522 A JP H02102522A JP 25486988 A JP25486988 A JP 25486988A JP 25486988 A JP25486988 A JP 25486988A JP H02102522 A JPH02102522 A JP H02102522A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は有機ヒ素化合物を用いるヒ素含有結晶薄膜の製
造法に関する。
造法に関する。
本発明で得られるヒ素含有結晶薄膜は、Ｇａ−Ａｓ、Ａ
ｌ−Ｇａ−Ａｓ、 １ｎ−Ｇａ−＾ｓ−Ｐなどの■−■
族化合物半導体、超高速コンピュータ用のＩＣ素子、光
通信用の化合物半導体レーザ素子、及びＬＥＤ素子など
の用途に使用される。
ｌ−Ｇａ−Ａｓ、 １ｎ−Ｇａ−＾ｓ−Ｐなどの■−■
族化合物半導体、超高速コンピュータ用のＩＣ素子、光
通信用の化合物半導体レーザ素子、及びＬＥＤ素子など
の用途に使用される。
（従来技術及びその問題点）
従来、ヒ素含有結晶薄膜、例えばＧａ−Ａｓ結晶薄膜の
製造法としては、アルシン（ＡｓＨ３）ガス及び有機ガ
リウム化合物の蒸気を熱分解炉内に導入し、加熱された
基板上で熱分解・蒸着させる、いわゆる有機金属化学的
気相蒸着法（Ｍｅｔａｌ ＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｎ＋１
ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ； ＭＯＣ
ＶＤ法）が知られている。
製造法としては、アルシン（ＡｓＨ３）ガス及び有機ガ
リウム化合物の蒸気を熱分解炉内に導入し、加熱された
基板上で熱分解・蒸着させる、いわゆる有機金属化学的
気相蒸着法（Ｍｅｔａｌ ＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｎ＋１
ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ； ＭＯＣ
ＶＤ法）が知られている。
しかしながらアルシンガスは常温で気体であり、しかも
猛毒性であることから、安全的取扱いあるいは排ガス処
理の対策等の配慮を十分行う必要がある。そこでこのア
ルシンガスの代替化合物として、低毒性でしかも常温で
液体である有機ヒ素化合物をヒ素含存結晶薄膜形成用の
原料化合物として使用することが検討されている。
猛毒性であることから、安全的取扱いあるいは排ガス処
理の対策等の配慮を十分行う必要がある。そこでこのア
ルシンガスの代替化合物として、低毒性でしかも常温で
液体である有機ヒ素化合物をヒ素含存結晶薄膜形成用の
原料化合物として使用することが検討されている。
この有機ヒ素化合物として、例えば、Ａｐｐｌ。
Ｐｈｙｇ、 ＬｅＬｔ、、５０（１９）、 １３８６（
１９８７）あるいはＪ。
１９８７）あるいはＪ。
Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ７７、１２０（１９８６
）にはトリメチルヒ素が記載されており、Ａｐｐｌ、
Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、、５０（１１）。
）にはトリメチルヒ素が記載されており、Ａｐｐｌ、
Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、、５０（１１）。
６７６ （１９８７）あるいは「第４回有機金属エピク
キシ国際学会」予稿集第１２ページ（１９８７）には、
トリエチルヒ素が記載されており、さらにＡｐｐｌ、
Ｐｈｙｓ。
キシ国際学会」予稿集第１２ページ（１９８７）には、
トリエチルヒ素が記載されており、さらにＡｐｐｌ、
Ｐｈｙｓ。
Ｌｅｔｔ、、カ■−９＝、 ２８４（１９８７）にはｔ
−ブチルヒ素が開示されている。
−ブチルヒ素が開示されている。
しかし、トリメチルヒ素を原料化合物として使用する場
合、Ｇａ−Ａｓ中への炭素の取り込みなどが起こり結晶
純度が悪くなるという問題がある。また、トリエチルヒ
素あるいはｔ−ブチルヒ素を原料化合物として使用する
際には、トリメチルヒ素に比較して結晶純度が向上する
ものの、依然としてアルシンガスを使用する場合に比べ
て結晶薄膜は劣ったものとなる。
合、Ｇａ−Ａｓ中への炭素の取り込みなどが起こり結晶
純度が悪くなるという問題がある。また、トリエチルヒ
素あるいはｔ−ブチルヒ素を原料化合物として使用する
際には、トリメチルヒ素に比較して結晶純度が向上する
ものの、依然としてアルシンガスを使用する場合に比べ
て結晶薄膜は劣ったものとなる。
（問題点を解決するための技術的手段）本発明者等は種
々検討を行った結果、前記問題点を解決した薄膜の製造
法を見出した。
々検討を行った結果、前記問題点を解決した薄膜の製造
法を見出した。
本発明は、ヒ素含有結晶薄膜の形成に際し、ヒ素の原料
化合物として、一般式、 （式中、ｎは１．２又は３であり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３
は、それぞれ、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基
を示し、Ｒ’ とＲＺあるいはＲ２とＲ３で環を形成す
ることができる。）で表される有機ヒ素化合物を用いる
、ヒ素含有結晶薄膜の製造法である。
化合物として、一般式、 （式中、ｎは１．２又は３であり、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３
は、それぞれ、水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基
を示し、Ｒ’ とＲＺあるいはＲ２とＲ３で環を形成す
ることができる。）で表される有機ヒ素化合物を用いる
、ヒ素含有結晶薄膜の製造法である。
本発明で使用される有機ヒ素化合物の具体例としては、
アリルアルシン、ジアリルアルシン、トリアリルアルシ
ン、クロチルアルシン、（２−シクロヘキセン−１−イ
ル）アルシンが挙げられる。
アリルアルシン、ジアリルアルシン、トリアリルアルシ
ン、クロチルアルシン、（２−シクロヘキセン−１−イ
ル）アルシンが挙げられる。
上記の有機ヒ素化合物はそれ自体公知の方法によって調
製することができる。例えば、トリアリルアルシンは、
Ｊ、Ａ、Ｃ，Ｓ、 ５２．３７６ （１９３０）に記
載の方法に従い、三塩化ヒ素とグリニヤール試薬と反応
させ、反応生成物を蒸留などによって精製することによ
って、高純度のものを得ることができる。 本発明によ
り得られるヒ素含有結晶薄膜の種類については、特に限
定されないが、例えばＧａＡｓ 、、ＡＩ−Ｇａ−Ａｓ
、 Ｉｎ−Ｇａ−八５−ＰＦｉ［膜を好適に挙げるこ
とができる。
製することができる。例えば、トリアリルアルシンは、
Ｊ、Ａ、Ｃ，Ｓ、 ５２．３７６ （１９３０）に記
載の方法に従い、三塩化ヒ素とグリニヤール試薬と反応
させ、反応生成物を蒸留などによって精製することによ
って、高純度のものを得ることができる。 本発明によ
り得られるヒ素含有結晶薄膜の種類については、特に限
定されないが、例えばＧａＡｓ 、、ＡＩ−Ｇａ−Ａｓ
、 Ｉｎ−Ｇａ−八５−ＰＦｉ［膜を好適に挙げるこ
とができる。
本発明の製法を、ＭＯＣＶＤ法によるＧａ−Ａｓ結晶薄
膜の製造を例にとって説明するが、これ以外の組成の結
晶薄膜についても以下の記載に基づいて当業者が容易に
調製することができる。
膜の製造を例にとって説明するが、これ以外の組成の結
晶薄膜についても以下の記載に基づいて当業者が容易に
調製することができる。
有機ヒ素化合物及び有機ガリウム化合物をそれぞれ供給
用容器に充填し、供給用容器の温度コントロールと、キ
ャリアーガス流量の制御により、有機ヒ素化合物及び有
機ガリウム化合物の供給量を調節しながら基板が配設さ
れた分解炉内に導入させ、加熱された基板上へ熱分解、
蒸着させることにより、Ｇａ−Ａｓ晶薄膜を製造するこ
とができる。
用容器に充填し、供給用容器の温度コントロールと、キ
ャリアーガス流量の制御により、有機ヒ素化合物及び有
機ガリウム化合物の供給量を調節しながら基板が配設さ
れた分解炉内に導入させ、加熱された基板上へ熱分解、
蒸着させることにより、Ｇａ−Ａｓ晶薄膜を製造するこ
とができる。
有機ヒ素化合物が充填された供給用容器は０〜１５０″
Ｃ１好ましくは５０〜８０°Ｃに調節され、有機ガリウ
ム化合物が充填された供給用容器は０〜１００℃の範囲
内の温度に適宜調節される。
Ｃ１好ましくは５０〜８０°Ｃに調節され、有機ガリウ
ム化合物が充填された供給用容器は０〜１００℃の範囲
内の温度に適宜調節される。
有機ヒ素化合物及び有機ガリウム化合物のキャリアーガ
スとしてはアルゴン、窒素、水素のような不活性ガスが
使用される。キャリアーガスの流量は通常１〜５００ｄ
／分であり、有機金属化合物の供給量によって適宜調整
される。
スとしてはアルゴン、窒素、水素のような不活性ガスが
使用される。キャリアーガスの流量は通常１〜５００ｄ
／分であり、有機金属化合物の供給量によって適宜調整
される。
上記の供給用容器の温度及びキャリアーガスの流量は、
供給されるＡｓ／Ｇａの原子比が１〜５０の範囲内の所
望の値になるように、設定される。
供給されるＡｓ／Ｇａの原子比が１〜５０の範囲内の所
望の値になるように、設定される。
ＭＯＣＶＤ炉内に供給される全ガス量は−ＩＧに２〜５
１／分である。
１／分である。
基板としてはＧａ−Ａｓの（１００）面などが使用され
、基板温度は通常１００〜７００°Ｃ１好ましくは２０
０〜５００″Ｃに調節される。
、基板温度は通常１００〜７００°Ｃ１好ましくは２０
０〜５００″Ｃに調節される。
（実施例）
以下に実施例を示し本発明を更に詳しく説明する。
実施例１
トリメチルガリウムが充填されたステンレス製ボンベを
Ｏ′Ｃに調節し、またトリアリルアルシンのボンベを５
０°Ｃに保持した。精製水素をキャリアーガスとして用
い、Ａｓ／Ｇａ比をおよそ５とし、熱分解炉内の全ガス
流量を２．！Ｍ！／分として、４５０°Ｃに加熱された
Ｇａ／Ａｓの（１００）面の基板が収容された上記炉内
に導入して、Ｇａ／Ａｓ結晶薄膜を成長させた。
Ｏ′Ｃに調節し、またトリアリルアルシンのボンベを５
０°Ｃに保持した。精製水素をキャリアーガスとして用
い、Ａｓ／Ｇａ比をおよそ５とし、熱分解炉内の全ガス
流量を２．！Ｍ！／分として、４５０°Ｃに加熱された
Ｇａ／Ａｓの（１００）面の基板が収容された上記炉内
に導入して、Ｇａ／Ａｓ結晶薄膜を成長させた。
基板上に成長した膜厚２μｍのＧａ／Ａｓ結晶の表面は
鏡面となっていた。また３００Ｋにおけるホール効果の
測定では、このＧａ−Ａｓ結晶はｎタイプであり、キャ
リアー濃度は３ Ｘ １０１４ｃｍ−’、移動度は７８
００ｃｍ” ／Ｖ ｓであった。
鏡面となっていた。また３００Ｋにおけるホール効果の
測定では、このＧａ−Ａｓ結晶はｎタイプであり、キャ
リアー濃度は３ Ｘ １０１４ｃｍ−’、移動度は７８
００ｃｍ” ／Ｖ ｓであった。
実施例２
トリアリルアルシンに代えてアリルアルシンを使用し、
アリルアルシンのボンベ温度をＯ″Ｃとした以外は実施
例１と同様の方法を繰り返した。
アリルアルシンのボンベ温度をＯ″Ｃとした以外は実施
例１と同様の方法を繰り返した。
得られたＧａ／Ａｓ結晶の３００Ｋにおけるキャリアー
濃度及び移動度はそれぞれ２． ＯＸ １０１４ｃｍ−
’及び７９００ｃｍ” ／Ｖ ｓであった。
濃度及び移動度はそれぞれ２． ＯＸ １０１４ｃｍ−
’及び７９００ｃｍ” ／Ｖ ｓであった。
実施例３
トリアリルアルシンに代えてクロチルアルシンヲ使用し
、クロチルアルシンのボンベ温度を１０°Ｃとし、へｓ
／Ｇａ比を約１０とし、さらに基板温度を５００°Ｃと
した以外は実施例１と同様の方法を繰り返した。
、クロチルアルシンのボンベ温度を１０°Ｃとし、へｓ
／Ｇａ比を約１０とし、さらに基板温度を５００°Ｃと
した以外は実施例１と同様の方法を繰り返した。
得られたＧａ−Ａｓ結晶の３００Ｋにおけるキャリアー
濃度及び移動度はそれぞれ８． ＯＸ １０１４ｃｍ−
”及び６２００ｃｍ” ／Ｖ ｓであった。
濃度及び移動度はそれぞれ８． ＯＸ １０１４ｃｍ−
”及び６２００ｃｍ” ／Ｖ ｓであった。
（発明の効果）
本発明によれば、以下に述べるような優れた効果が奏さ
れる。
れる。
本発明で使用される有機ヒ素化合物は、炭素とヒ素との
結合が熱により解離しやすいため、公知の有機ヒ素化合
物を使用するヒ素含有結晶薄膜の製造法に比較して、低
い基板温度で結晶の成長が可能であり、またより高い品
質の結晶薄膜を１１製することができる。
結合が熱により解離しやすいため、公知の有機ヒ素化合
物を使用するヒ素含有結晶薄膜の製造法に比較して、低
い基板温度で結晶の成長が可能であり、またより高い品
質の結晶薄膜を１１製することができる。
さらに、本発明によれば、使用される有機ヒ素化合物は
毒性が低いため、毒性のあるアルシンガスを使用するヒ
素含有結晶薄膜の製法に比較して、安全に結晶薄膜を調
製することができる。
毒性が低いため、毒性のあるアルシンガスを使用するヒ
素含有結晶薄膜の製法に比較して、安全に結晶薄膜を調
製することができる。
特許出願人 宇部興産株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ヒ素含有結晶薄膜の形成に際し、ヒ素の原料化合物とし
て、一般式、 （式中、ｎは１、２又は３であり、Ｒ＾１、Ｒ＾２及び
Ｒ＾３は、それぞれ、水素原子又は炭素数１〜３のアル
キル基を示し、Ｒ＾１とＲ＾２あるいはＲ＾２とＲ＾３
で環を形成することができる。）で表される有機ヒ素化
合物を用いることを特徴とするリン含有結晶薄膜の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25486988A JPH02102522A (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | ヒ素含有結晶薄膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25486988A JPH02102522A (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | ヒ素含有結晶薄膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102522A true JPH02102522A (ja) | 1990-04-16 |
Family
ID=17270968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25486988A Pending JPH02102522A (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | ヒ素含有結晶薄膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02102522A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03222323A (ja) * | 1990-01-26 | 1991-10-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US6844867B2 (en) | 2000-09-26 | 2005-01-18 | Rohm Co., Ltd. | LCD drive apparatus |
-
1988
- 1988-10-12 JP JP25486988A patent/JPH02102522A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03222323A (ja) * | 1990-01-26 | 1991-10-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US6844867B2 (en) | 2000-09-26 | 2005-01-18 | Rohm Co., Ltd. | LCD drive apparatus |
| US7456818B2 (en) | 2000-09-26 | 2008-11-25 | Rohm Co., Ltd. | LCD driver device |
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