JPH0269307A - リン化インジウムおよびその製造方法 - Google Patents
リン化インジウムおよびその製造方法Info
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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、電子デバイスに用いる半絶縁性の化合物半導
体およびその製造方法に関する。
体およびその製造方法に関する。
［従来の技術］
化合物半導体材料を半絶縁性化するにあたり、ｎ型の不
純物となるＳｉやＳがある材料では、深いアクセプター
となるＦｅ、ＣｏまたはＣｒ等を添加する方法が工業的
に用いられている。この半絶縁性化は、浅いドナーを深
いアクセプターで補償するという機構によるものである
。したがって。
純物となるＳｉやＳがある材料では、深いアクセプター
となるＦｅ、ＣｏまたはＣｒ等を添加する方法が工業的
に用いられている。この半絶縁性化は、浅いドナーを深
いアクセプターで補償するという機構によるものである
。したがって。
深いアクセプターの添加量は、結晶材料中に含有されて
いるドナーの量より多くなければ、半絶縁性化すること
はできない。
いるドナーの量より多くなければ、半絶縁性化すること
はできない。
ところが、Ｆｅ、ＣｏまたはＣｒ等をドープして半絶縁
性化する場合、これらの量はできるだけ少ないことが望
ましい。なぜならば、Ｆｅ、Ｃｏ。
性化する場合、これらの量はできるだけ少ないことが望
ましい。なぜならば、Ｆｅ、Ｃｏ。
Ｃｒ等は、深いアクセプターとして作用するため。
イオン注入型の電子デバイスにおいては活性化率を低下
したり、また高周波で動作させるデバイスにおいてはト
ラップとして作用してしまうからである。
したり、また高周波で動作させるデバイスにおいてはト
ラップとして作用してしまうからである。
［発明が解決しようとする課題］
電子デバイスに用いる半絶縁性の化合物半導体材料とし
ては、ＦｅドープＩｎＰ、ＣｒドープＧａＡｓ、アンド
ープＧ ａ Ａ ｓ等が主として用いられている。ここ
で、ＧａＡｓの場合にあっては、直接合成ＬＥＣ法によ
りアンドープの半絶縁性ＧａＡｓを容易に得ることがで
きるので、Ｃｒのドープ量をいくら減らしても半絶縁性
が常に得られる。しかし、ＩｎＰの場合にあっては、直
接合成ＬＥＣ法を適用することができないため、ＨＢ法
により多結晶原料を作成した後、ＬＥＣ法により単結晶
を育成するが、この際、Ｆｅの含有濃度が０．２ｐｐｍ
＋ｗ以下であると、抵抗率が１０７Ω・■より低くなっ
てしまい、半絶縁性が低下してしまう。
ては、ＦｅドープＩｎＰ、ＣｒドープＧａＡｓ、アンド
ープＧ ａ Ａ ｓ等が主として用いられている。ここ
で、ＧａＡｓの場合にあっては、直接合成ＬＥＣ法によ
りアンドープの半絶縁性ＧａＡｓを容易に得ることがで
きるので、Ｃｒのドープ量をいくら減らしても半絶縁性
が常に得られる。しかし、ＩｎＰの場合にあっては、直
接合成ＬＥＣ法を適用することができないため、ＨＢ法
により多結晶原料を作成した後、ＬＥＣ法により単結晶
を育成するが、この際、Ｆｅの含有濃度が０．２ｐｐｍ
＋ｗ以下であると、抵抗率が１０７Ω・■より低くなっ
てしまい、半絶縁性が低下してしまう。
また、ＧａＡｓの場合でも、ＨＢ法により単結晶を育成
するには、Ｃｒドープの半絶縁性結晶を得ようとすると
、Ｃｒの含有濃度が０．２ｐｐｍｗ以下であると、抵抗
率が１０７Ω・σより低くなってしまっ。
するには、Ｃｒドープの半絶縁性結晶を得ようとすると
、Ｃｒの含有濃度が０．２ｐｐｍｗ以下であると、抵抗
率が１０７Ω・σより低くなってしまっ。
すなわち、従来、ＦｅドープＩｎＰやＨＢ法によるＣｒ
ドープＧ ａ Ａ ｓ等では、これを半絶縁性結晶とす
るためには、Ｆｅ、Ｃｒのドープ量を一定量（０，２ｐ
ｐｍＪ以上にしなければならなかった。
ドープＧ ａ Ａ ｓ等では、これを半絶縁性結晶とす
るためには、Ｆｅ、Ｃｒのドープ量を一定量（０，２ｐ
ｐｍＪ以上にしなければならなかった。
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、Ｆｅ、ＣｏまたはＣｒのいずれか１種以上の含有濃度
の合計が０．２ｐｐｍｗ以下であっても１０７Ω・１以
上の抵抗率を有する化合物半導体およびその製造方法を
提供することを目的とする。
、Ｆｅ、ＣｏまたはＣｒのいずれか１種以上の含有濃度
の合計が０．２ｐｐｍｗ以下であっても１０７Ω・１以
上の抵抗率を有する化合物半導体およびその製造方法を
提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
一般に、Ｆｅ、Ｃｒ等の含有濃度が低くなると抵抗率が
下がってしまうのは、ドナーとなる不純物がその水準ま
で残留不純物として結晶中に存在するためと考えられて
いた。ところが、本発明者等は、このような抵抗率低下
の現象は、ドナーと深いアクセプターによる補償という
機構だけによるのではなく、さらに電気的に活性な点欠
陥も関与していると考え、鋭意研究の結果、熱処理によ
り点欠陥の濃度を制御可能とした。
下がってしまうのは、ドナーとなる不純物がその水準ま
で残留不純物として結晶中に存在するためと考えられて
いた。ところが、本発明者等は、このような抵抗率低下
の現象は、ドナーと深いアクセプターによる補償という
機構だけによるのではなく、さらに電気的に活性な点欠
陥も関与していると考え、鋭意研究の結果、熱処理によ
り点欠陥の濃度を制御可能とした。
本発明の化合物半導体は、Ｆｅ、ＣｏまたはＣｒのいず
れか１種以上の含有濃度の合計が０．２ｐｐｍｗ以下で
ありかつ低効率が１０’Ω・１以上である。
れか１種以上の含有濃度の合計が０．２ｐｐｍｗ以下で
ありかつ低効率が１０’Ω・１以上である。
また、このような半絶縁性の化合物半導体は、Ｆｅ、Ｃ
ｏまたはＣｒをＱ、２ｐｐｍｗ以下含有する化合物半導
体材料を石英アンプル内に真空封入するとともに、この
石英アンプル内に前記化合物半導体材料の構成元素また
はその構成元素を含む別個の化合物半導体材料を配置し
、石英アンプル内を前記薄板からなる化合物半導体材料
の解離圧以上となる圧力とし、石英アンプルを４００〜
６４０℃で加熱することにより製造される。
ｏまたはＣｒをＱ、２ｐｐｍｗ以下含有する化合物半導
体材料を石英アンプル内に真空封入するとともに、この
石英アンプル内に前記化合物半導体材料の構成元素また
はその構成元素を含む別個の化合物半導体材料を配置し
、石英アンプル内を前記薄板からなる化合物半導体材料
の解離圧以上となる圧力とし、石英アンプルを４００〜
６４０℃で加熱することにより製造される。
［作用］
上記構成の化合物半導体はＦｅ、ＣｏまたはＣｒの含有
濃度が低いにも拘らず、十分に高い抵抗率を有している
。また、上記構成の化合物半導体の製造方法によれば、
Ｆｅ、ＣｏまたはＣｒの含有濃度を低くして、半絶縁性
の上記化合物半導体を得ることができる。
濃度が低いにも拘らず、十分に高い抵抗率を有している
。また、上記構成の化合物半導体の製造方法によれば、
Ｆｅ、ＣｏまたはＣｒの含有濃度を低くして、半絶縁性
の上記化合物半導体を得ることができる。
［実施例］
（第１実施例）
高純度（６Ｎ〜７Ｎ）の多結晶ＩｎＰを用いて引上げた
ＦｅドープＩｎＰ単結晶インゴットから切り出して得ら
れた厚さ０．５ａｍのアズカットのＦｅドープＩｎＰウ
ェハ（薄板）と赤リンとを石英アンプル内にセットし、
アンプル内をｌＸ１０−” ｔｏｒｒまで真空排気した
後、酸水素バーナーにより石英アンプルの開口部を閉塞
した。この際、赤リンの量は、石英アンプル内の圧力が
０．５ａｔｍとなるように調整した。次に、この石英ア
ンプルを横型加熱炉内に設置し、熱処理温度５００℃で
５ｈｒ加熱保持した後、１６〜ｂ した。
ＦｅドープＩｎＰ単結晶インゴットから切り出して得ら
れた厚さ０．５ａｍのアズカットのＦｅドープＩｎＰウ
ェハ（薄板）と赤リンとを石英アンプル内にセットし、
アンプル内をｌＸ１０−” ｔｏｒｒまで真空排気した
後、酸水素バーナーにより石英アンプルの開口部を閉塞
した。この際、赤リンの量は、石英アンプル内の圧力が
０．５ａｔｍとなるように調整した。次に、この石英ア
ンプルを横型加熱炉内に設置し、熱処理温度５００℃で
５ｈｒ加熱保持した後、１６〜ｂ した。
（第２実施例）
第１実施例と同様にして、ｒｎＰウェハと赤リンとを石
英アンプル内に封入し、この石英アンプルを横型加熱炉
内において熱処理温度４５０℃で５ｈｒ加熱保持した後
、１６〜ｂ した。
英アンプル内に封入し、この石英アンプルを横型加熱炉
内において熱処理温度４５０℃で５ｈｒ加熱保持した後
、１６〜ｂ した。
なお、赤リンの量は、石英アンプル内のリン圧力が、熱
処理温度でのＩｎＰの解離圧以上となる量に調整した。
処理温度でのＩｎＰの解離圧以上となる量に調整した。
（第３実施例）
第１実施例と同様にして、ＩｎＰウェハと赤リンとを石
英アンプル内に封入し、この石英アンプルを横型加熱炉
内において熱処理温度６００℃で５ｈｒ加熱保持した後
、１６〜ｂ した。
英アンプル内に封入し、この石英アンプルを横型加熱炉
内において熱処理温度６００℃で５ｈｒ加熱保持した後
、１６〜ｂ した。
本実施例においても、赤リンの量は、石英アンプル内の
リン圧力が、熱処理温度でのＩｎＰの解離圧以上となる
量に調整した。
リン圧力が、熱処理温度でのＩｎＰの解離圧以上となる
量に調整した。
上記各実施例で得られたウェハについて、ポリシング後
、抵抗率および移動度をＶａｎ ｄｅｒＰａ ｕｗ法
によって測定した。
、抵抗率および移動度をＶａｎ ｄｅｒＰａ ｕｗ法
によって測定した。
第１図にＦｅの含有濃度と抵抗率との関係を示す。第１
図において、実線ｌは上記第１実施例（５００℃で熱処
理）でＦｅの含有濃度を変化させた場合の抵抗率特性を
示し、破線２は熱処理を行わない従来例でＦｅの含有濃
度を変化させた場合の抵抗率特性を示す。
図において、実線ｌは上記第１実施例（５００℃で熱処
理）でＦｅの含有濃度を変化させた場合の抵抗率特性を
示し、破線２は熱処理を行わない従来例でＦｅの含有濃
度を変化させた場合の抵抗率特性を示す。
第１図から判るように、１０７Ω・口の抵抗率とするた
めに、第１実施例のものではＦｅの含有濃度を０．１ｐ
ｐｍｗとすれば足りるのに対し、従来例のものでは０．
２ｐｐｍｗＦｅを含有させなければならなかった。また
、１０＠Ω・備の抵抗率とするためには、第１実施例の
ものではＦｅの含有濃度を０．０５ｐｐｍｗとすれば足
りるのに対し、従来例のものでは０．１ｐｐｍｗＦｅを
含有させなければならなかった。
めに、第１実施例のものではＦｅの含有濃度を０．１ｐ
ｐｍｗとすれば足りるのに対し、従来例のものでは０．
２ｐｐｍｗＦｅを含有させなければならなかった。また
、１０＠Ω・備の抵抗率とするためには、第１実施例の
ものではＦｅの含有濃度を０．０５ｐｐｍｗとすれば足
りるのに対し、従来例のものでは０．１ｐｐｍｗＦｅを
含有させなければならなかった。
一方、第２図に抵抗率と移動度の関係を示す。
第２図において、実線３，４および５はそれぞれ第１，
２および３実施例によるものの特性を示し、鎖線６およ
び７はそれぞれ熱処理温度を７００℃および８００℃と
した例によるものの特性を示す。
２および３実施例によるものの特性を示し、鎖線６およ
び７はそれぞれ熱処理温度を７００℃および８００℃と
した例によるものの特性を示す。
また、破線８は熱処理を行わない従来例によるものの特
性である。
性である。
第２図から判るように、熱処理を行わない従来のものに
あっては、抵抗率１０７Ω・ｌで約２５００■２／ｖ−
５しか移動度が得られなかったのに対し、熱処理を行っ
た実施例のものにあっては、３５００ｃｍ２／ｖ−３前
後の移動度が得られた。また。
あっては、抵抗率１０７Ω・ｌで約２５００■２／ｖ−
５しか移動度が得られなかったのに対し、熱処理を行っ
た実施例のものにあっては、３５００ｃｍ２／ｖ−３前
後の移動度が得られた。また。
熱処理温度が４００〜６４０℃の範囲外となるもの（鎖
線７および８）にあっては、移動度の十分な向上は得ら
れなかった。
線７および８）にあっては、移動度の十分な向上は得ら
れなかった。
［発明の効果］
以上のように１本発明の化合物半導体によれば、Ｆｅ、
ＣｏまたはＣｒのいずれか１種以上の含有濃度の合計が
０．２ｐｐ＋ａｗ以下であるにも拘らず。
ＣｏまたはＣｒのいずれか１種以上の含有濃度の合計が
０．２ｐｐ＋ａｗ以下であるにも拘らず。
１０１Ω・１以上の抵抗率を有しているので、特に電子
デバイス用の半絶縁性化合物半導体として最適である。
デバイス用の半絶縁性化合物半導体として最適である。
また、本発明の化合物半導体の製造方法によれば、化合
物半導体材料を石英アンプル内に真空封入し、所定条件
下で熱処理するだけで、Ｆｅ、ＣＯまたはＣｒを低濃度
にして十分な抵抗率を有する半絶縁性の化合物半導体を
得ることができる。
物半導体材料を石英アンプル内に真空封入し、所定条件
下で熱処理するだけで、Ｆｅ、ＣＯまたはＣｒを低濃度
にして十分な抵抗率を有する半絶縁性の化合物半導体を
得ることができる。
第１図はＦｅ含有ＩｎＰウェハのＦｅの含有濃度と抵抗
率との関係を示すグラフ、 第２図はＦｅ含有ＩｎＰウェハの抵抗率と移動度との関
係を示すグラフである。 第 図 ○ ｅｄ 令布凛庄 １．０ （ρｐｍｗ）
率との関係を示すグラフ、 第２図はＦｅ含有ＩｎＰウェハの抵抗率と移動度との関
係を示すグラフである。 第 図 ○ ｅｄ 令布凛庄 １．０ （ρｐｍｗ）
Claims (2)
- （１）Ｆｅ、ＣｏまたはＣｒのいずれか１種以上の含有
濃度の合計が０．２ｐｐｍｗ以下でありかつ抵抗率が１
０＾７Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする化合物半導
体。 - （２）Ｆｅ、ＣｏまたはＣｒのいずれか１種以上の含有
濃度の合計が０．２ｐｐｍｗ以下でありかつ抵抗率が１
０＾７Ω・ｃｍ以上である化合物半導体を製造するにあ
たり、Ｆｅ、ＣｏまたはＣｒを０．２ｐｐｍｗ以下含有
する化合物半導体材料を石英アンプル内に真空封入する
とともに、この石英アンプル内に前記化合物半導体材料
の構成元素またはその構成元素を含む別個の化合物半導
体材料を配置し、石英アンプル内を前記薄板からなる化
合物半導体材料の解離圧以上となる圧力とし、石英アン
プルを４００〜６４０℃で加熱することを特徴とする化
合物半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22063288A JPH0269307A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | リン化インジウムおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22063288A JPH0269307A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | リン化インジウムおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0269307A true JPH0269307A (ja) | 1990-03-08 |
| JPH0529639B2 JPH0529639B2 (ja) | 1993-05-06 |
Family
ID=16754014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22063288A Granted JPH0269307A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | リン化インジウムおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0269307A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02239195A (ja) * | 1989-03-09 | 1990-09-21 | Nippon Mining Co Ltd | 半絶縁性３―５族化合物半導体単結晶の製造方法 |
| JPH03279299A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-12-10 | Nikko Kyodo Co Ltd | 半絶縁性ＩｎＰ単結晶基板の製造方法 |
| JPH0492899A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-25 | Nikko Kyodo Co Ltd | 半絶縁性ＩｎＰ単結晶基板の製造方法 |
| US5467158A (en) * | 1990-09-07 | 1995-11-14 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Film winding/rewinding mechanism of camera |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63195199A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-12 | Dowa Mining Co Ltd | ガリウム砒素結晶の製造方法 |
-
1988
- 1988-09-02 JP JP22063288A patent/JPH0269307A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63195199A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-12 | Dowa Mining Co Ltd | ガリウム砒素結晶の製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02239195A (ja) * | 1989-03-09 | 1990-09-21 | Nippon Mining Co Ltd | 半絶縁性３―５族化合物半導体単結晶の製造方法 |
| JPH0543679B2 (ja) * | 1989-03-09 | 1993-07-02 | Nikko Kyoseki Kk | |
| JPH03279299A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-12-10 | Nikko Kyodo Co Ltd | 半絶縁性ＩｎＰ単結晶基板の製造方法 |
| JPH0492899A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-25 | Nikko Kyodo Co Ltd | 半絶縁性ＩｎＰ単結晶基板の製造方法 |
| US5467158A (en) * | 1990-09-07 | 1995-11-14 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Film winding/rewinding mechanism of camera |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0529639B2 (ja) | 1993-05-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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