JPH03110829A

JPH03110829A - 化合物半導体薄膜の製造方法

Info

Publication number: JPH03110829A
Application number: JP24892589A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Ashizawa; 芦沢　康夫; Takao Noda; 隆夫野田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-09-25
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1991-05-10
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: JP2885435B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶ　Ｄ法）を用
いて化合物半導体薄膜を成長する方法に係わり、特に導
電型がｐ型であるＧａＡｓ又はＧａＡ　ＩＡｓ層を成長
する化合物半導体薄膜の製造方法に関する。

（従来の技術）従来、■−ｖ族化合物半導体をＭＯＣＶＤ法で成長する
際、ｐ型のドーパントとしてＢｅ。

Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｄ等が使用されている。これらのうち、
Ｂｅは高濃度のドーピングが可能であるが、極めて強い
毒性を有する。Ｚｎ、Ｍｇ及びＣｄは蒸気圧が高く、高
温成長でドーピング効率が低下したり、配管壁に付着し
たドーパント、原料ガスが遅れて取り込まれるメモリー
効果があり、急峻なドーピントプロファイルが得られな
い問題がある。

また、Ｃは■−Ｖ族化合物半導体に対するアクセプタに
なり、良好な電気特性を持つことが知れらている。しか
し、ＭＯＣＶＤ法でＣをドーピングするための適当なド
ーパント材料は報告されていない。従って、高キャリア
濃度のｐ型ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓを使う半導体素子を
ＭＯＣＶＤ法で製造することは極めて困難であった。

一方、新たなドーパント材料を用いることなく、Ｃをド
ーピングする方法として、ＭＯＣＶＤ法でＧａＡｓを成
長する際に、原料ガスとしてトリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ）とアルシン（ＡＳＨ３）とを用い、これらのガスを
交互に切り替えて供給する方法が提案されている。しか
し、この方法では、２種のガスを頻繁に切り替えるため
に、ガス供給系に設けられたバルブ等に大きな負担がか
かる。さらに、一方のガスの供給を停止してから反応炉
内からこれを十分排気した後に、他方のガスを供給する
必要があるため、２種のガスの切り替え時間が長くなり
、これが薄膜の成長速度を低下させる要因となっている
。

（発明が解決しようとする課題）このように従来、にａＡｓ、ＧａＡ　ＩＡｓのｐ型不純
物としてはＣが有効であるが、ＭＯＣＶＤ法でＣをドー
ピングするための適当なドーパント材料はないのが現状
である。さらに、ＴＭＧとＡｓＨ，とを交互に供給して
ｐ型のＧａＡｓを成長する方法では、ガスの頻繁な切り
替えのために装置にかかる負担が重くなり、成長速度も
低下する等の問題があった。このため、高キャリア濃度
のｐ型ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓを使う半導体素子をＭＯ
ＣＶＤ法で製造することは極めて困難であった。

本発明は、上記事情を考慮してなされたちので、その目
的とするところは、装置に掛かる負１１の増大や成長速
度の低下等を招くことなく、ＭＯＣＶＤ法により成長薄
膜にＣを高濃度に且つ制御性良くドーピングすることが
でき、高キャリア濃度のｐ型ＧａＡｓ、ＧａＡ　ＩＡｓ
を使う半導体素子の実現に有効な化合物半導体薄膜の製
造方法を提供することにある。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明の骨子は、ＭＯＣＶＤ法で新たなドーパント材料
を加えることなく、原料ガスを適当に選択することによ
り、高キャリア濃度のｐ型の化合物半導体薄膜を成長す
ることにある。

即ち本発明は、化合物半導体基板を収容した反応炉内に
有機金属原料ガスを供給し、有機金属気相成長法により
該基板上にｐ型のＧａＡｓ又はＡｌＧａＡｓ等を成長さ
せる化合物半導体薄膜の製造方法において、■族原料ガ
スとしてメチル基を有するアルキル化物を用い、Ｖ族原
料ガスとして水素化物を用い、且つ水素化物の供給量に
依存するＶ族倶給律速成長により、化合物半導体基板上
に■族元素としてのＧａ及びＡＩの少なくとも１種を含
み、Ｖ族元素としてＡｓを含み、さらにキャリア濃度が
Ｉ　Ｘ　１０１８〜Ｉ　Ｘ　１０２１０２Ｏ’程度のｐ
型化合物半導体薄膜を成長形成するようにした方法であ
る。

（作用）本発明によれば、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）若しく
はＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）が分解してＧａ若
しくはＡＩが成長薄膜中に取り込まれる際に、Ｇａ若し
くはＡ】がメチル基であるＣＨ，或いはＣＨｘ　　（ｘ
　＝　０〜２　）と結合した状態にある反応生成種の基
板表面濃度が高くなり、Ｃが取り込まれ易くなる。薄膜
中に取り込まれたＣはアクセプタ準位を形成する。

成長中のＡｓＨ３とＴＭＧ、ＴＭＡとのモル比と成長温
度を選択することで、ｐ型ＧａＡｓ。

ＧａＡｌＡｓのキャリア濃度を再現性良く制御できる。

該成長工程は、連続的に行われるために、バルブの開閉
により発生するバルブ故障は成長工程を含めても一切増
加しない。また、ドーピング用に新たな材料を用いない
ので、メモリ効果はなく、該成長層以外の成長層に同等
影響を与えない。従って、急峻なドーピングプロファイ
ルを実現でき、半導体装置を製造する上で極めて有益で
ある。

また、このような成長工程を使うことによって、従来Ｍ
ＯＣＶＤ法では困難であった高キャリア濃度のｐ型Ｇａ
Ａｓ、ＧａＡ　ＩＡｓ層を含む半導体素子が製造される
。これらの半導体装置では、急峻なキャリア濃度分布が
得られ、良好な素子特性が実現される。

なお、本発明がＶ族供給律速成長によるのは、次の理由
による。

従来、ＴＭＧ、ＴＭＡ及びＡｓＨ，を原料ガスとしてＧ
ａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ薄膜を成長させる場合、Ｖ／ｍモ
ル比は２０〜１５０．基板温度は６００〜８００℃程度
に設定されていた。この場合の成長は、Ｖ族供給量が■
族供給量に対して非常に多く、成長薄膜の成長速度は、
Ｖ族供給量には影響されず、■族供給量にのみ比例する
。

そして従来、Ｖ／ｍモル比を２０以下に小さくしていく
と成長薄膜の表面が荒れてくるため、Ｖ／ｍモル比を２
０以下に小さくすることは通常行われていなかった。

しかし、本発明者等の実験によれば、ｖ／■モル比を小
さくすると成長薄膜の表面荒れが発生するが、Ｃの成長
薄膜中への取り込まれ量が大きくなる。さらに、ｖ／■
モル比を２．５以下と十分に小さくすると成長薄膜の表
面荒れは逆に少なくなり、しかもＣの取り込まれ量が急
激に増大することが判明した。そして、Ｖ／ｍモル比を
小さくした場合の成長は、従来と異なり、成長薄膜の成
長速度がＶ族供給量に比例するＶ族供給律速成長となる
ことが判った。また、基板温度が４５０〜６５０℃、　
Ｖ／１１１１１モル比か０．３〜２．５の範囲では、成
長薄膜へのＣの取り込みが急激に増加し、Ｉ　Ｘ　１０
Ｉ８ｃ＋＋＋−’からＩ　Ｘ　１０２０ｃ＋ｎ−’の正
孔濃度を制御性良く得ることができる。

（実施例）以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は本発明の一実施例方法に使用したＭＯＣＶＤ装
置を示す概略構成図である。図中１１は反応容器であり
、この反応容器１１内には回転軸１２に支持されたグラ
ファイト製サセプタ１３が設置され、このサセプタ１３
上に単結晶ＧａＡｓ基板１４が載置されている。サセプ
タ１３は高周波コイル１５により加熱され、Ｕ板１４を
適当な温度に保持する。

キャリアガスはガスライン１８に供給されると共に、マ
スフローコントローラ４１，４２゜４３を介して、恒温
槽２１，２２．２３により所定の温度に保たれた、メチ
ル基を有するアルキル化物のＴＭＧ（トリメチルガリウ
ム）。

ＴＭＡ（１−リメチルアルミニウム）、ＴＭＩ（トリメ
チルインジウム）を収容しているバブラ３１．３２．３
３にそれぞれ供給される。バブラ３１，３２．３３を通
過したキャリアガスは、ガスライン１８を流れるキャリ
アガスと混合され、反応容器１１の上部に設けられたガ
ス導入口１６を介して反応容器１１内に導入される。そ
して、反応容器１１内のガスは、ガス排気口１７を介し
て排気されるものとなっている。

また、ガスライン１８には、水素化物のアルシン（ＡＳ
Ｈ３）及びシランガス（ＳＩＨ４）がマスフローコント
ローラ４４．４５を介してそれぞれ供給されるものとな
っている。なお、図中１９はガスの供給・停止を切り替
えるバルブを示している。

このように構成された装置において、ＴＭＧ。

ＴＭＡ蒸ｆｉとＡｓＨ３ガスが混合されたキャリアガス
を反応容器１１内に導入すると、基板１４上で熱分解が
生じ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ層が成長する。

キャリアガスとしてはＨ２を用いて、反応管へのＨ２流
ｍ５ｊｌｌ　、反応管内の圧カフ０Ｔｏｒｒで成長を行
った。ＴＭＧバブラ２１１；流すＨ２流量を１５ｓｅｃ
ＩＩとして、ＡｓＨ３流量を変えてＧａＡＳ基板１４上
にＧａＡｓ層を１μｍ成長した。この場合、［Ａｓ　Ｈ
ｉ　］　／　［ＴＭＧ］共給モ供給Ｒを小さくして、成
長薄膜の成長速度がＶ族のＡｓＨ，の供給量のみに比例
するＶ族供給律速成長になるようにする。

成長層の電気的特性を測定したところｐ型を示し、正孔
濃度は成長温度（４５０〜６５０℃）とＡｓＨ，とＴＭ
Ｇのモル比Ｒ（Ｒ−ＯＪ　〜２．５　）に対して、第２
図に示したようにＩ　Ｘ　１×１０１８〜８　Ｘ　１０
”ｃｍ１で連続的に変化した。干渉顕微鏡で表面観察し
たところ、成長結晶表面は平らな鏡面状態であった。第
３図に成長速度の成長温度、Ａｓ　Ｈ，／ＴＭＧモル比
（Ｒ−１，１，１，５゜２．１．２．５）依存性を示す
。これにより、成長温度とモル比で成長速度が特定でき
、膜厚の制御が可能となる。なお、第２図及び第３図は
良好な再現性を示した。

また、ＴＭＧと同時にＨ２で希釈したＴＭＡを流すこと
で、同じく鏡面状態を持つｐ型ＧａＡｌＡｓを成長した
。ＧａＡｌＡｓにおいても成長温度とＡｓＨ３流量を変
えることで、Ｉ　Ｘ　ｔｏ”　〜Ｉ　Ｘ　１０２°ｅｌ
−’の正孔濃度を再現性良く制御できた。

ここで、モル比に対する正孔濃度の変化を調べたところ
、第４図に示す結果が得られた。従来の２０以上のモル
比では、キャリア濃度は１×１０”ｃ■−３程度しか得
られていないのに対し、モル比を３以下にすると格段に
大きいキャリア濃度が得られた。さらに、成長温度Ｔｓ
を低くするほど、キャリア濃度はより高くなる。良好な
結晶成長が得られる温度４５０〜６５０℃でモル比に対
するキャリア濃度を測定したところ、例えば成長温度Ｔ
、−５２０℃１モー５２０℃　０．７５でキャリア濃度
７　Ｘ　１０１０１８ａ’が得られ、ＴＳ−６５０℃。

Ｒ−１，５若しくはＴＳ−５５０℃、Ｒ−２，５でキャ
リア濃度Ｉ　Ｘ　１０１８ｃａｂ−’が得られた。また
、ＴＭＧとＴＭＡを同時に流したところ、例えば基板温
度５２０℃、ＴＭにとＴＭＡの気相中ガス組成比［ＴＭ
Ａ］／（［ＴＭＧ］＋［ＴＭＡ］）−０，２゜Ｖ／ＩＩ
Ｉモル比〜０．８で、正孔濃度Ｉ　Ｘ　ｔｏ”ｃｍ−’
のＡ　Ｉ　０．０７Ｇ　ａ　ｏ、　ｇ３Ａ　ｓが得られ
た。従ッテ、半導体素子に用いられるｐ型のＧａＡｓ。

ＧａＡｌＡｓとして要求される１×１０１８〜１ｘ１０
２°ｃｒａ−’のキャリア濃度を達成するには、モル比
を０．３〜２．５の範囲に設定すればよいことになる。

第５図は成長速度、Ｖ／ｍモル比に対して、成長薄膜表
面状態を表わしたものである。Ｖ／■モル比が０．３〜
２．５の範囲を大きくずれると成長薄膜の表面荒れが生
じることも確認されている。

本発明に基づいた実施例で成長したｐ型ＧａＡｓ層の少
数キャリアライフタイムを時間分解フォトルミネッセン
ス強度測定法により測定したところ、ｐ型キャリア濃度
２　Ｘ　１０”ｃｍ−’ニ対シて６００ｐｓｅｅの値が
得られた。この値は他ドーパント、他成長法で成長した
同一キャリア濃度のｐ型ＧａＡｓにおける少数キャリア
ライフタイム（例えば、Ｉｌ、Ｃ，Ｃａ５ｅｙ　ａｎｄ
　Ｍ、Ｂ、Ｐａｎ１ｓｈ。

１１ｃｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｌａ５ｅｒｓ、　
ｐ１６１．　ＡｃａｄｅｖｌｃＰｒｅｓｓ、　１９７８
）に比較して同程度であり、本発明に基づく成長薄膜の
結晶品質が優れていることを示している。

本実施例方法を用いて、第６図に示すヘテロバイポーラ
トランジスタを形成した。なお、図中６０は半絶縁性Ｇ
ａＡｓ基板、６１はアンドープＧａＡｓバッファ層、６
２はｎ−−ＧａＡｓコレクタ層、６３はｐ”　−ＧａＡ
ｓベース層、６４はアンドープＧａＡｓスペーサ層、６
５はｎ　　Ａ　１　ｏ、３Ｇ　ａｏ、７　Ａ　Ｓ　エミ
ツタ層、６６はｎ”−ＧａＡｓ層、６７はｎ”　−Ｉ　
ｎＧａＡｓオーミックコンタクト層、６８はｐ７Ａｌｘ　Ｇａ＋−ｘ　Ａｓ　（ｘ＝ｏ→０．３　）ベー
ス層、６９はＧａＡ　ＩＡｓスペーサ層を示している。

第６図（ａ）の例において、ＧａＡｓベース層６３以外
のＩｎＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ。

ＧａＡｓ層６１，６２，６４．〜．６７は、ＡｓＨ，流
量を４００ｓｅｃｍ　、成長温度６８０’Ｃで成長した
。ベースｐ”−ＧａＡｓ層６３は、成長温度を５５０℃
、Ａ８Ｈ３流量を１０ｓｅｃＩＩｌ、　Ｔ　Ｍ　Ｇ流量
を１３．０５ｓｅｃ１１．モル比Ｒ−１で成長した。

第６図（ｂ）の例においては、ベースＧａＡ　Ｉ　Ａｓ
層６８を形成する際に、成長温度、ＡｓＨ，流量及びＴ
ＭＧバブラへのＨ２ガス流量は（ａ）の場合と同じであ
り、これに加えてＴＭＡバブラに流すＨ２流量を連続的
に変化させ、組成傾斜ＧａＡ　ＩＡｓ層６８を成長した
。（ａ）（ｂ）両方の構造を用いてヘテロバイポーラト
ランジスタを製造したところ、良好なりＣ特性が確認さ
れた。

第７図は本発明に基づいて成長した別の化合物半導体装
置の例である。この構造はｐチャネルＨＥＭＴを形成す
るものであり、図中７０は半絶縁性ＧａＡｓ基板、７１
はアンドープＧａＡｓバッファ層、７２はアンドープＡ
　１．、、Ｇａ、、、Ａｓスペーサ層、７３はｐ＋Ａ　
１　ｏ、ｓ　Ｇ　ａ　ｏ、ｔ　Ａ　Ｓ正孔供給層、７４
はアンドープＧａＡｓＩＶＩを示している。第７図の構
造のうち、ｐ型ＧａＡ　ＩＡｓ正孔供給層７３をＡｓＨ
，と■族元素の原料ＴＭＧ及びＴＭＡとの供給モル比を
１〜２．成長温度を５５０〜６２０℃の範囲内で成長し
た。その結果、良好な鏡面状の表面が得られ、またトラ
ンジスタ特性を測定したところ良好なりＣ特性が確認さ
れた。

かくして本実施例方法によれば、ＭＯＣＶＤ法により、
ｐ型ＧａＡｓ又はＧａＡ　ＩＡｓ層を成長するに際して
、キャリア濃度がＩ　Ｘ　１０１８〜Ｉ　Ｘ　１０”ｃ
−３の領域で所望のドーピングプロファイルを有するｐ
型層を制御性良く成長することができる。このため、高
いキャリア濃度を必要とするｐ型のＧａＡｓ、ＧａＡｌ
Ａｓを含む半導体素子を簡単に製造できる。また、ｐ型
層は連続成長で形成され、ガス切り替えのための特殊な
バルブ操作を一切含まないので、装置に対して同等負荷
・がかからない。さらに、ｐ型ドーパントとして新たな
原料ガスを用いないので、装置の特に配管系統の不純物
汚染がなく、高純度な成長層が実現される利点がある。

さらに次に、高濃度にドーピングされた薄いｐ型ベース
層を有するヘテロバイポーラトランジスタの実施例を説
明する。

この実施例では、第８図に示すように（１００）方位の
ＧａＡｓＱ板８０上にアンドープのＧａＡｓバッファ層
８１、ｎ”−ＧａＡｓコンタクト層（Ｓ　ｉ　＝　４　
Ｘ　１０１８ｃＩＩ−３）　８２、ｎ−ＧａＡｓコレク
タ層（Ｓ　ｉ　−７ｘ　１０”ｃｌｌ−３）８３、ｐ”
−ＧａＡｓベース層（ホール濃度：５　ｘ　１０１９ｃ
ｍ−３）　８４、ｎ　−１ｎ　ｏ、Ｉ　　Ａ　Ｉ　ｏ、３ｂＧ　ａ　Ｏ，
５４Ａ　Ｓエミ′ツタ層（Ｓ　ｉ　−５Ｘ　１０１７ｅ
１１−３）　８５、ｎ　　Ａ　１０．３　Ｇａｏ、７　
Ａｓエミツタ層（Ｓ　　ｉ　　＝　　５　　Ｘ　　１０
１７ｃｍ−３）　　８　６　　、　ｎ”　　−ＧａＡｓ
コンタクト層（Ｓ　＊　−４Ｘ　１０１８ｃｍ−３）　
８７が、ＴＭＧ、　ＴＭＡ、　ＴＭ　Ｉ　、　ＤＭＺ、
　Ａ　ｓ　Ｈ３。

ＳｉＨ４を原料とするＭＯＣＶＤ法により、順次積層形
成されている。ｐ”　−ＧａＡｓベース層８４の厚さは
８００人であり、このうちコレクタＩＱ　６００人がＺ
ｎで、エミッタ側２００人がＣでドーピングされている
。従来、ＧａＡｓベース層のｐ型不純物はＺｎのみから
なり、そのためＺｎの拡散によりエミッタがｐ型からｐ
型に反転するのを防ぐため、ｐ”　−ＧａＡｓベース層
とｎ−Ａ　Ｉ　０．３　Ｇ　ａ　Ｏ，７Ａ　Ｓエミツタ
層との間にアンドープＧａＡｓ層が設けられていたが、
この実施例ではこのスペーサ層に相当する部分をＣでド
ーピングしである。ＳＩＭＳによりＣ原子の深さ方向の
分布を測定したところ、ｎ−Ａ　１　ｏ、３　Ｇ　ａ　
ｏ、７　Ａ　ｓエミッタ層８６側に僅かに拡散している
が、デバイスＤＣ特性を調べたところ、良好な特性が得
られオン電圧も正常であった。このことは、Ｃが拡散し
ているにも拘らず、ヘテロ接合とｐｎ接合が設計値にで
きていることを示している。

この実施例で特徴とするのは、ｎ−ＡｌＧａＡｓエミツ
タ層８６とｐ”　−ＧａＡｓベース層８４の間にＩｎを
含む層、即ちＩｎＧａＡｓ層或いはＡｌＧａｌｎＡｓ層
を新たに加え、またｐ＋−ＧａＡｓベース層の少なくと
も一部にＣをｐ型ドーパントとして使う点にある。Ｃは
両性元素であり、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ中では略１０
０％の活性化率でアクセプタとなる。一方、ＩｎＧａＡ
ｓ、ＩｎＡｌＧａＡｓではＣはドナーとなり易くなる。

従って、Ｃがドーパントとして高濃度にドーピングされ
ているＡｌＧａＡｓ又はＧａＡｓに、ｎ型のＩｎＡｌＧ
ａＡｓ又はＩ　ｎＧａＡｓが隣接して積層されている構
造において、ＡｌＧａＡｓ又はＧａＡｓ層からＣが拡散
したとしても、Ｉｎを含む層ではｎ型となることからｐ
ｎ接合の位置がずれることはない。

このように、ヘテロバイポーラトランジスタのエミツタ
層のベース側の一部をＩｎＡＩＧａＡＳとするとか、又
はＧａＡｓベース層のエミッタ側の一部をＩ　ｎＧａＡ
ｓにより形成することにより、エミッタ・ベースへテロ
界面とｐｎ接合界面のずれを抑制することができる。

なお、Ｉｎを含む層の厚さは転位を発生する臨界厚さ以
下にすることにより、エミッタ・ベース接合界面での結
晶欠陥の生成を妨げることができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、ヘテロバイポーラトランジスタ、ｐチャネ
ルＨＥＭＴ以外にも、ｐ型ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、Ａ
ｌＡｓを含む半導体レーザ、ホットエレクトロントラン
ジスタ等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種半導
体素子の製造に適用することができる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、ＭＯＣＶＤ法で化
合物半導体を成長する際に、［Ｖ族供給量］／［■族供
給Ｍ］のモル比を小さくしてＶ族供給律速成長させるこ
とにより、新たなドーパント材料を用いることなく、高
キャリア濃度（Ｉ　Ｘ　１×１０１８〜Ｉ　Ｘ　１０２
０ＣｒＡ−３）のｐ型ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ等を成長
することができる。従って、装置に掛かる負担の増大や
成長速度の低下等を招くことなく、ＭＯＣＶＤ法により
成長薄膜にＣを高濃度に且つ制御性良くドーピングする
ことができ、高キャリア濃度のｐ型ＧａＡｓ、ＧａＡｌ
Ａｓを使う半導体素子の実現に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例方法に使用したＭＯＣＶＤ装
置を示す概略構成図、第２図乃至第８図はそれぞれ上記
実施例方法を説明するためのもので、第２図は成長温度
と正孔濃度との関係を示す特性図、第３図は成長温度と
成長速度との関係を示す特性図、第４図はモル比と正孔
濃度との関係を示す特性図、第５図は成長温度とモル比
との関係における成長薄膜の表面状態を示す特性図、第
６図乃至第８図はそれぞれ素子構造を示す断面図である
。１１・・・反応容器、１２・・・回転軸、１３・・・サセプタ、１４・・・単結晶ＧａＡｓ基板、１５・・・高周波コイル、１６・・・ガス導入口、１７・・・ガス排気口、１８・・・ガスライン、１９・・・バルブ、２１゜３・・・恒温層、３１゜３３・・・バブラ、４１゜４５・・・マスフローコノトローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）化合物半導体基板を収容した反応炉内に有機金属
原料ガスを供給し、有機金属気相成長法により該基板上
に化合物半導体薄膜を成長させる際に、 III族原料ガスとしてメチル基を有するアルキル化物を
用い、Ｖ族原料ガスとして水素化物を用い、且つ成長速
度が前記水素化物の供給量に依存するＶ族供給律速成長
となる条件で、前記基板上にIII族元素としてＧａ及び
Ａｌの少なくとも１種を含み、Ｖ族元素としてＡｓを含
むｐ型の化合物半導体薄膜を成長形成することを特徴と
する化合物半導体薄膜の製造方法。
（２）前記化合物半導体薄膜の成長時の基板温度を４５
０〜６５０℃、Ｖ族原料とIII族原料との供給モル比を
０．３〜２．５の範囲内で設定することを特徴とする請
求項１記載の化合物半導体薄膜の製造方法。
（３）前記成長されるｐ型の化合物半導体薄膜は、Ｇａ
Ａｓ又はＡｌＧａＡｓからなり、キャリア濃度が１×１
０＾１＾８〜１×１０＾２＾０ｃｍ＾−＾３であること
を特徴とする請求項１記載の化合物半導体薄膜の製造方
法。