JPH03112138A - 半導体結晶の製造方法 - Google Patents
半導体結晶の製造方法Info
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- JPH03112138A JPH03112138A JP25168089A JP25168089A JPH03112138A JP H03112138 A JPH03112138 A JP H03112138A JP 25168089 A JP25168089 A JP 25168089A JP 25168089 A JP25168089 A JP 25168089A JP H03112138 A JPH03112138 A JP H03112138A
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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】
〔概 要〕
半導体基板上に該基板と格子定数の異なる半導体結晶を
ヘテロエピタキシャル成長する半導体結晶の製造方法に
関し、 半導体基板上にヘテロエピタキシャル成長されるエピタ
キシャル結晶の転位密度が低減されるのを目的とし、 エピタキシャル成長用基板上に該基板より格子定数が大
きく、かつ熱膨張率の大きい第１のエピタキシャル結晶
を成長し、 次いで第１のエピタキシャル結晶上に前記基板より格子
定数が大きく、かつ熱膨張率の小さい第２のエピタキシ
ャル結晶を成長し、 次いで該基板を第１および第２のエピタキシャル結晶の
構成原子を含む雰囲気内で、かつ基板上に形成した第２
のエピタキシャル結晶の成長温度より低温、高温、およ
び低温の温度サイクルを複数回繰り返して熱処理した後
、 該基板上に第２のエピタキシャル結晶の構成原子と同一
原子で構成された第４のエピタキシャル結晶を所定の厚
さに成長して構成する。
ヘテロエピタキシャル成長する半導体結晶の製造方法に
関し、 半導体基板上にヘテロエピタキシャル成長されるエピタ
キシャル結晶の転位密度が低減されるのを目的とし、 エピタキシャル成長用基板上に該基板より格子定数が大
きく、かつ熱膨張率の大きい第１のエピタキシャル結晶
を成長し、 次いで第１のエピタキシャル結晶上に前記基板より格子
定数が大きく、かつ熱膨張率の小さい第２のエピタキシ
ャル結晶を成長し、 次いで該基板を第１および第２のエピタキシャル結晶の
構成原子を含む雰囲気内で、かつ基板上に形成した第２
のエピタキシャル結晶の成長温度より低温、高温、およ
び低温の温度サイクルを複数回繰り返して熱処理した後
、 該基板上に第２のエピタキシャル結晶の構成原子と同一
原子で構成された第４のエピタキシャル結晶を所定の厚
さに成長して構成する。
本発明は半導体結晶の製造方法に関する。
赤外線検知素子形成材料としてエネルギーバンドギャッ
プの狭い水銀・カドミウム・テルル（Ｈｇ１−えＣｄ、
Ｔｅ）のような化合物半導体結晶が用いられている。
プの狭い水銀・カドミウム・テルル（Ｈｇ１−えＣｄ、
Ｔｅ）のような化合物半導体結晶が用いられている。
このようなＨｇ＋−＊ Ｃｄ）Ｉ Ｔｅの結晶を素子形
成に都合が良いように、大面積で薄層状態に形成する方
法としてＨｇ＋−ｘ ｃｄ、 Ｔｅ結晶と格子定数が接
近したカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）基板上にＨｇ＋−
ｘ Ｃｄｚ Ｔｅの結晶をエピタキシャル成長している
。
成に都合が良いように、大面積で薄層状態に形成する方
法としてＨｇ＋−ｘ ｃｄ、 Ｔｅ結晶と格子定数が接
近したカドミウムテルル（ＣｄＴｅ）基板上にＨｇ＋−
ｘ Ｃｄｚ Ｔｅの結晶をエピタキシャル成長している
。
ところでＣｄＴｅ基板は大面積の基板が入手し難く、大
面積の基板が比較的入手し易いガリウム砒素（ＧａＡｓ
）基板上にＣｄＴｅ結晶をヘテロエピタキシャル成長し
てエピタキシャル成長用のＣｄＴｅ基板を形成している
。
面積の基板が比較的入手し易いガリウム砒素（ＧａＡｓ
）基板上にＣｄＴｅ結晶をヘテロエピタキシャル成長し
てエピタキシャル成長用のＣｄＴｅ基板を形成している
。
このようなＧａＡｓ基板上に該基板と格子定数の異なる
ＣｄＴｅ結晶をエピタキシャル成長する場合、基板とエ
ピタキシャル結晶との境界面より転位が発生し易く、こ
の転位がエピタキシャル結晶内に増殖されるようになる
ので、このような転位の発生が少ないエピタキシャル結
晶成長方法が要望されている。
ＣｄＴｅ結晶をエピタキシャル成長する場合、基板とエ
ピタキシャル結晶との境界面より転位が発生し易く、こ
の転位がエピタキシャル結晶内に増殖されるようになる
ので、このような転位の発生が少ないエピタキシャル結
晶成長方法が要望されている。
従来、このようなヘテロエピタキシャル成長方法で、シ
リコン（Ｓｉ）基板上にガリウム砒素（ＧａＡｓ）結晶
をヘテロエピタキシャル成長する際、該エピタキシャル
結晶の転位密度を低減する方法として、第４図に示すよ
うにＳｔ基板１にＧａＡｓ結晶層２を約１μ−の厚さで
形成後、該ＧａＡｓ結晶層２上に該ＧａＡｓ結晶層と格
子定数が異なるアルミニウム・ガリウム・砒素（Ａ Ｉ
ｔ ＧａＡｓ）結晶層３を１００人の厚さに形成し、更
にＧａＡｓ結晶層２′を１００人の厚さに形成し、これ
らＧａＡｓ結晶層２′とＡ Ｉ ＧａＡｓ結晶層３を交
互に複数層設けて歪超格子層４を形成し、この歪超格子
層４上にＧａＡｓ結晶層２を必要とする所定の厚さに分
子線エピタキシャル成長方法やＭＯＣＶＤ法等を用いて
形成している。
リコン（Ｓｉ）基板上にガリウム砒素（ＧａＡｓ）結晶
をヘテロエピタキシャル成長する際、該エピタキシャル
結晶の転位密度を低減する方法として、第４図に示すよ
うにＳｔ基板１にＧａＡｓ結晶層２を約１μ−の厚さで
形成後、該ＧａＡｓ結晶層２上に該ＧａＡｓ結晶層と格
子定数が異なるアルミニウム・ガリウム・砒素（Ａ Ｉ
ｔ ＧａＡｓ）結晶層３を１００人の厚さに形成し、更
にＧａＡｓ結晶層２′を１００人の厚さに形成し、これ
らＧａＡｓ結晶層２′とＡ Ｉ ＧａＡｓ結晶層３を交
互に複数層設けて歪超格子層４を形成し、この歪超格子
層４上にＧａＡｓ結晶層２を必要とする所定の厚さに分
子線エピタキシャル成長方法やＭＯＣＶＤ法等を用いて
形成している。
このような歪超格子層４上に必要とするＧａＡｓ結晶層
２を形成すると、Ｓｉ基板上と歪超格子層４のＧａＡｓ
結晶層の境界面ＩＡより発生した転位５は、歪超格子層
内でエピタキシャル層外へ曲げられ、消滅するとされて
いる。
２を形成すると、Ｓｉ基板上と歪超格子層４のＧａＡｓ
結晶層の境界面ＩＡより発生した転位５は、歪超格子層
内でエピタキシャル層外へ曲げられ、消滅するとされて
いる。
またその他の方法として、前記Ｓｉ基板上にＧａＡｓ結
晶層をエピタキシャル成長した後、該基板の温度を室温
まで低下させた後、砒素（Ａｓ）系ガス、或いは砒素分
子の雰囲気内で該基板を８００℃の温度まで加熱した後
、更に室温迄低下させ、更に８００℃まで温度上昇させ
て加熱するような熱処理を繰り返す熱サイクル処理方法
が採られており、この熱サイクル処理方法は、前記した
歪超格子を形成する方法に比較して容易である。
晶層をエピタキシャル成長した後、該基板の温度を室温
まで低下させた後、砒素（Ａｓ）系ガス、或いは砒素分
子の雰囲気内で該基板を８００℃の温度まで加熱した後
、更に室温迄低下させ、更に８００℃まで温度上昇させ
て加熱するような熱処理を繰り返す熱サイクル処理方法
が採られており、この熱サイクル処理方法は、前記した
歪超格子を形成する方法に比較して容易である。
然し、このような熱サイクル処理方法で、基板に対して
格子定数の異なるエピタキシャル結晶をヘテロエピタキ
シャル成長し、該形成されたエピタキシャル層の転位密
度が少なくなるようにするには、下記の条件が必要とな
る。
格子定数の異なるエピタキシャル結晶をヘテロエピタキ
シャル成長し、該形成されたエピタキシャル層の転位密
度が少なくなるようにするには、下記の条件が必要とな
る。
■ 基板とエピタキシャル結晶の間の熱膨張率差が大で
、かつ基板の格子定数〈エピタキシャル結晶の格子定数
の時は、基板の熱膨張率〈エピタキシャル結晶の熱膨張
率とする。
、かつ基板の格子定数〈エピタキシャル結晶の格子定数
の時は、基板の熱膨張率〈エピタキシャル結晶の熱膨張
率とする。
■ 基板とエピタキシャル結晶の間の熱膨張率差が大で
、かつ基板の格子定数〉エピタキシャル結晶の格子定数
の時、基板の熱膨張率〉エピタキシャル結晶の熱膨張率
とする。
、かつ基板の格子定数〉エピタキシャル結晶の格子定数
の時、基板の熱膨張率〉エピタキシャル結晶の熱膨張率
とする。
上記したＳｉ基板上にＧａＡｓ結晶をヘテロエピタキシ
ャル成長する場合は、ＧａＡｓの格子定数のａ。Ａ。
ャル成長する場合は、ＧａＡｓの格子定数のａ。Ａ。
（５，６５３人） ＞Ｓｉの格子定数ａｓｉ（５，４３
人）で、ＧａＡｓ０熱膨張率αａａａｓ（５，６Ｘ１０
−’ｋ −’） ＞５ｉ（Ｄ熱膨張率α３五（２，６ｘ
ｌＯ−’に一’）で上記した■の条件を満足する。
人）で、ＧａＡｓ０熱膨張率αａａａｓ（５，６Ｘ１０
−’ｋ −’） ＞５ｉ（Ｄ熱膨張率α３五（２，６ｘ
ｌＯ−’に一’）で上記した■の条件を満足する。
然し、赤外線検知素子のような赤外線デバイスに用いら
れるＧａＡｓ基板の上にＣｄＴｅ結晶をヘテロエピタキ
シャル成長する場合には、ＣｄＴｅの格子定数ａ ｃｄ
ｔ−（６，４８１人） ＞ＧａＡｓの格子定数ａ ａ−
ａ−（５，６５３人）に対して、ＣｄＴｅ０熱膨張率α
ｃａｔｓ（４，６Ｘ１０−’に−９＜ ＧａＡｓの熱膨
張率αｃｍａｍ（５，６Ｘ１０−’ｋ −’）で、かつ
熱膨張率差１αｃｃ、−α□□Ｉ ＝０．７ ｘｌｏ−
’に一’と小さいために、■の条件を満足せず熱サイク
ル処理を行っても効果は殆ど無い。
れるＧａＡｓ基板の上にＣｄＴｅ結晶をヘテロエピタキ
シャル成長する場合には、ＣｄＴｅの格子定数ａ ｃｄ
ｔ−（６，４８１人） ＞ＧａＡｓの格子定数ａ ａ−
ａ−（５，６５３人）に対して、ＣｄＴｅ０熱膨張率α
ｃａｔｓ（４，６Ｘ１０−’に−９＜ ＧａＡｓの熱膨
張率αｃｍａｍ（５，６Ｘ１０−’ｋ −’）で、かつ
熱膨張率差１αｃｃ、−α□□Ｉ ＝０．７ ｘｌｏ−
’に一’と小さいために、■の条件を満足せず熱サイク
ル処理を行っても効果は殆ど無い。
本発明は上記した問題点を除去し、歪超格子層を形成す
る困難な結晶成長方法を用いずに、熱サイクル処理方法
を用いた方法で半導体基板上に該基板と格子定数の異な
るエピタキシャル結晶を転位密度を低下させたヘテロエ
ピタキシャル成長する方法を目的とする。
る困難な結晶成長方法を用いずに、熱サイクル処理方法
を用いた方法で半導体基板上に該基板と格子定数の異な
るエピタキシャル結晶を転位密度を低下させたヘテロエ
ピタキシャル成長する方法を目的とする。
上記目的を達成する本発明の方法は第１図に示すように
、エピタキシャル成長用基板ｌｌ上に該基板より格子定
数が大きく、かつ熱膨張率の大きい第１のエピタキシャ
ル結晶１２を成長し、次いで該第１のエピタキシャル結
晶１２上に前記基板１１より格子定数が大きく、かつ熱
膨張率の小さい第２のエピタキシャル結晶１３を成長し
、次いで該基板を第１および第２のエピタキシャル結晶
の構成原子を含む雰囲気内で、かつ第２のエピタキシャ
ル結晶の成長温度より低温、高温、および低温の温度サ
イクルを複数回繰り返して熱処理した後、 該基板上に第２のエピタキシャル結晶の構成原子と同一
の原子で形成された第３のエピタキシャル結晶１４を所
定の厚さに成長して構成する。
、エピタキシャル成長用基板ｌｌ上に該基板より格子定
数が大きく、かつ熱膨張率の大きい第１のエピタキシャ
ル結晶１２を成長し、次いで該第１のエピタキシャル結
晶１２上に前記基板１１より格子定数が大きく、かつ熱
膨張率の小さい第２のエピタキシャル結晶１３を成長し
、次いで該基板を第１および第２のエピタキシャル結晶
の構成原子を含む雰囲気内で、かつ第２のエピタキシャ
ル結晶の成長温度より低温、高温、および低温の温度サ
イクルを複数回繰り返して熱処理した後、 該基板上に第２のエピタキシャル結晶の構成原子と同一
の原子で形成された第３のエピタキシャル結晶１４を所
定の厚さに成長して構成する。
本発明の方法は、エピタキシャル成長用基板１１上に該
基板より格子定数が大きく、かつ熱膨張率の大きい前記
した条件■を満足する第１のエピタキシャル結晶１２を
まずエピタキシャル成長する。
基板より格子定数が大きく、かつ熱膨張率の大きい前記
した条件■を満足する第１のエピタキシャル結晶１２を
まずエピタキシャル成長する。
次いで基板より格子定数が大きく、かつ基板より熱膨張
率が小さい条件■を満足しない第２のエピタキシャル結
晶１３を前記第１のエピタキシャル結晶より薄く形成す
る。このようなエピタキシャル成長用基板１１を第２の
エピタキシャル結晶１３の成長温度より低温、高温、お
よび低温の温度サイクルで熱サイクル処理すると、第１
のエピタキシャル結晶１２とエピタキシャル成長用基板
１１との熱膨張率差の差によって生じる歪による応力が
、第２のエピタキシャル結晶１３にかかり、第２のエピ
タキシャル結晶の転位の増殖を防止し、また転位の消滅
を促す。
率が小さい条件■を満足しない第２のエピタキシャル結
晶１３を前記第１のエピタキシャル結晶より薄く形成す
る。このようなエピタキシャル成長用基板１１を第２の
エピタキシャル結晶１３の成長温度より低温、高温、お
よび低温の温度サイクルで熱サイクル処理すると、第１
のエピタキシャル結晶１２とエピタキシャル成長用基板
１１との熱膨張率差の差によって生じる歪による応力が
、第２のエピタキシャル結晶１３にかかり、第２のエピ
タキシャル結晶の転位の増殖を防止し、また転位の消滅
を促す。
この熱処理に於いて、更に第１のエピタキシャル結晶１
２の格子定数は、エピタキシャル成長用基板１１の格子
定数と第２のエピタキシャル結晶１３の格子定数との中
間の値を採るようにすると、−層望ましい結果となる。
２の格子定数は、エピタキシャル成長用基板１１の格子
定数と第２のエピタキシャル結晶１３の格子定数との中
間の値を採るようにすると、−層望ましい結果となる。
このようして、更に転位が低減された第２のエピタキシ
ャル結晶１３の上に、該結晶の構成原子と同一の構成原
子のエピタキシャル結晶を第３のエピタキシャル結晶１
４として所定の厚さに成長すると、転位密度の少ない所
望の第３のＣｄＴｅのエピタキシャル結晶が所定の厚さ
で得られる。
ャル結晶１３の上に、該結晶の構成原子と同一の構成原
子のエピタキシャル結晶を第３のエピタキシャル結晶１
４として所定の厚さに成長すると、転位密度の少ない所
望の第３のＣｄＴｅのエピタキシャル結晶が所定の厚さ
で得られる。
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第１図に示すように格子定数が５．６５３人で熱膨張率
が５．６ Ｘｌ０−’に一’のＧａＡｓ基板ｌｌ上に、
該基板より格子定数が大きく、かつ熱膨張率が大きい、
つまり格子定数が６．１０人で、熱膨張率が８．９ Ｘ
ｌ０−６ Ｋ−１のテルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）のエピタ
キシャル結晶を第１のエピタキシャル結晶１２としてホ
ットウォールエピタキシャル成長方法によって１μｍの
厚さに３２０℃の成長温度にて形成する。
が５．６ Ｘｌ０−’に一’のＧａＡｓ基板ｌｌ上に、
該基板より格子定数が大きく、かつ熱膨張率が大きい、
つまり格子定数が６．１０人で、熱膨張率が８．９ Ｘ
ｌ０−６ Ｋ−１のテルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）のエピタ
キシャル結晶を第１のエピタキシャル結晶１２としてホ
ットウォールエピタキシャル成長方法によって１μｍの
厚さに３２０℃の成長温度にて形成する。
この方法は第２図（ａ）に示すように、加熱ヒータ２１
Ａを有する基板設置台２２上に前記ＧａＡｓ基板１１を
設置し、ソース坩堝２３にＺｎＴｅソース２４を収容し
、これらソース坩堝２３およびＧａＡｓ基板１１を容器
２５内に収容して該容器内部を高真空に排気する。そし
てＺｎＴｅソース２４を加熱ヒータ２１Ｂで加熱し、基
板を３２０℃の温度に加熱して所定時間保つ。
Ａを有する基板設置台２２上に前記ＧａＡｓ基板１１を
設置し、ソース坩堝２３にＺｎＴｅソース２４を収容し
、これらソース坩堝２３およびＧａＡｓ基板１１を容器
２５内に収容して該容器内部を高真空に排気する。そし
てＺｎＴｅソース２４を加熱ヒータ２１Ｂで加熱し、基
板を３２０℃の温度に加熱して所定時間保つ。
第３図の４１は第１のエピタキシャル結晶１２のＺｎＴ
ｅのエピタキシャル結晶の成長温度プロファイルを示す
。
ｅのエピタキシャル結晶の成長温度プロファイルを示す
。
次いで第１図に示すように、前記第１のエピタキシャル
結晶１２上に、前記基板より格子定数が大きいが、熱膨
張率は小さい、つまり格子定数が６゜４８１ 人で熱膨
張率が４．９ Ｘｌ０−”Ｋ−’のＣｄＴｅより第２の
エピタキシャル１ｉ１３をホントウオールエピタキシャ
ル成長方法で、３２０℃の基板の成長温度で０．１ μ
ｍの厚さに薄く形成する。
結晶１２上に、前記基板より格子定数が大きいが、熱膨
張率は小さい、つまり格子定数が６゜４８１ 人で熱膨
張率が４．９ Ｘｌ０−”Ｋ−’のＣｄＴｅより第２の
エピタキシャル１ｉ１３をホントウオールエピタキシャ
ル成長方法で、３２０℃の基板の成長温度で０．１ μ
ｍの厚さに薄く形成する。
この第１のエピタキシャル結晶１２上に第２のエピタキ
シャル結晶を形成する方法は、第２図（ｂ）に示すよう
に同一の容器２５内に於いて、前記第１のエピタキシャ
ル結晶１２を形成したＧａＡｓ基板１１を設置した基板
設置台２２を、ＣｄＴｅソース２７を収容したソース坩
堝２６上に移動させ、ＣｄＴｅソース２７を加熱ヒータ
２１Ｂで加熱し、基板を３２０℃の温度に加熱して所定
時間保つ。
シャル結晶を形成する方法は、第２図（ｂ）に示すよう
に同一の容器２５内に於いて、前記第１のエピタキシャ
ル結晶１２を形成したＧａＡｓ基板１１を設置した基板
設置台２２を、ＣｄＴｅソース２７を収容したソース坩
堝２６上に移動させ、ＣｄＴｅソース２７を加熱ヒータ
２１Ｂで加熱し、基板を３２０℃の温度に加熱して所定
時間保つ。
第３図の４２はＣｄＴｅの第２のエピタキシャル結晶１
３の成長温度プロフィルを示す。
３の成長温度プロフィルを示す。
次いで第２図（Ｃ）に示すように同一の容器２５内に於
いて、前記第２のエピタキシャル結晶１３を形成したＧ
ａＡｓ基板１１を、Ｚｎソース３１およびＣｄソース３
２を有するソース坩堝３３上に移動させ、加熱し−タ２
１Ｂの温度を所定の温度に保ち、該基板１１をカドミウ
ム（Ｃｄ）および亜鉛（Ｚｎ）の雰囲気に曝し、基板を
１８０℃の温度より７００℃の温度まで３０分間で上昇
させた後、該基板を７００℃の温度より１８０℃の温度
迄１０分間掛けて降下させ、これを１サイクルとして数
サイクル熱処理する。
いて、前記第２のエピタキシャル結晶１３を形成したＧ
ａＡｓ基板１１を、Ｚｎソース３１およびＣｄソース３
２を有するソース坩堝３３上に移動させ、加熱し−タ２
１Ｂの温度を所定の温度に保ち、該基板１１をカドミウ
ム（Ｃｄ）および亜鉛（Ｚｎ）の雰囲気に曝し、基板を
１８０℃の温度より７００℃の温度まで３０分間で上昇
させた後、該基板を７００℃の温度より１８０℃の温度
迄１０分間掛けて降下させ、これを１サイクルとして数
サイクル熱処理する。
第３図の４３はこのような熱サイクル処理の温度プロフ
ィルである。
ィルである。
その後、第２図（ｂ）に示すように容器２５内に於いて
、前記基板をＣｄＴｅソース２７を収容したソース坩堝
２６上に移動させ該基板の温度を３２０℃の温度で所定
時間エピタキシャル成長し、ｊｄＴｅよりなる前記第２
のエピタキシャル結晶の構成原子と同一原子で形成され
た第３のエピタキシャルル結晶１４を所定の厚さに形成
する。
、前記基板をＣｄＴｅソース２７を収容したソース坩堝
２６上に移動させ該基板の温度を３２０℃の温度で所定
時間エピタキシャル成長し、ｊｄＴｅよりなる前記第２
のエピタキシャル結晶の構成原子と同一原子で形成され
た第３のエピタキシャルル結晶１４を所定の厚さに形成
する。
このようにして第１図に示すように最上層にＣｄＴｅの
第３のエピタキシャル結晶１４が形成される。
第３のエピタキシャル結晶１４が形成される。
このようにすると、ＧａＡｓ基板１１上に形成したＺｎ
Ｔｅの第１のエピタキシャル結晶１２が前記した条件■
を満足するので熱処理が可能となり、この熱処理による
歪によって、ＧａＡｓ基板に対して熱膨張率が小さく、
格子定数が大きい、熱サイクル処理が困難なＣｄＴｅの
第２のエピタキシャル結晶１３に応力が掛り、この応力
によってＣｄＴｅの第２のエピタキシャル結晶１３に発
生する転位も消滅するようになり、その上に第２のエピ
タキシャル結晶の構成原子と同一の構成原子で形成され
た第３のエピタキシャル結晶１４を形成すると転位密度
の少ない高品質のＣｄＴｅのエピタキシャル結晶が、Ｇ
ａＡｓ基板上にヘテロエピタキシャル成長できる。
Ｔｅの第１のエピタキシャル結晶１２が前記した条件■
を満足するので熱処理が可能となり、この熱処理による
歪によって、ＧａＡｓ基板に対して熱膨張率が小さく、
格子定数が大きい、熱サイクル処理が困難なＣｄＴｅの
第２のエピタキシャル結晶１３に応力が掛り、この応力
によってＣｄＴｅの第２のエピタキシャル結晶１３に発
生する転位も消滅するようになり、その上に第２のエピ
タキシャル結晶の構成原子と同一の構成原子で形成され
た第３のエピタキシャル結晶１４を形成すると転位密度
の少ない高品質のＣｄＴｅのエピタキシャル結晶が、Ｇ
ａＡｓ基板上にヘテロエピタキシャル成長できる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、ＧａＡ
ｓ基板に対して格子定数が大きく、かつ熱膨張率が小さ
いＣｄＴｅの結晶でも、熱サイクル処理が可能となるの
で、転位密度の少ないヘテロエピタキシャル結晶が形成
される効果があり、このようにして形成された結晶を検
知素子形成材料として用いると安価で高品質な検知素子
が得られる効果がある。
ｓ基板に対して格子定数が大きく、かつ熱膨張率が小さ
いＣｄＴｅの結晶でも、熱サイクル処理が可能となるの
で、転位密度の少ないヘテロエピタキシャル結晶が形成
される効果があり、このようにして形成された結晶を検
知素子形成材料として用いると安価で高品質な検知素子
が得られる効果がある。
第１図は本発明の方法で形成した半導体結晶の断面図、
第２図（ａ）より第２図（Ｃ）迄は、本発明の詳細な説
明図、 第３図は本発明の方法の基板の加熱温度と時間との関係
図、 第４図は従来の方法で形成した半導体結晶の断面図であ
る。 図において、 １１はエピタキシャル成長用基板（ＧａＡｓ基板）、１
２は第１のエピタキシャル結晶（ＺｎＴｅ） 、１３は
第２のエピタキシャル結晶（ＣｄＴｅ）、１４は第３の
エピタキシャル結晶（ＣｄＴｅ）、２１八、２１Ｂは加
熱ヒータ、２２は基板設置台、２３，２６．３３はソー
ス坩堝、２４はＺｎＴｅソース、２５は容器、２７はＣ
ｄＴｅソース、３１はＺｎソース、３２はＣｄソース、
４１はＺｎＴｅエピタキシャル成長温度プロファイル、
４２はＣｄＴｅエピタキシャル成長温度プロファイル、
４３は熱サイクル処理温度プロファイルを示す。 第 ■ 図 第 図 ＋ｂ） 滞襄萌＾宏妖＾註θイ図 第２図 ＣＩ 不発ｊＨ−尤址へｄｑ図 第２図 第 図 第 図
明図、 第３図は本発明の方法の基板の加熱温度と時間との関係
図、 第４図は従来の方法で形成した半導体結晶の断面図であ
る。 図において、 １１はエピタキシャル成長用基板（ＧａＡｓ基板）、１
２は第１のエピタキシャル結晶（ＺｎＴｅ） 、１３は
第２のエピタキシャル結晶（ＣｄＴｅ）、１４は第３の
エピタキシャル結晶（ＣｄＴｅ）、２１八、２１Ｂは加
熱ヒータ、２２は基板設置台、２３，２６．３３はソー
ス坩堝、２４はＺｎＴｅソース、２５は容器、２７はＣ
ｄＴｅソース、３１はＺｎソース、３２はＣｄソース、
４１はＺｎＴｅエピタキシャル成長温度プロファイル、
４２はＣｄＴｅエピタキシャル成長温度プロファイル、
４３は熱サイクル処理温度プロファイルを示す。 第 ■ 図 第 図 ＋ｂ） 滞襄萌＾宏妖＾註θイ図 第２図 ＣＩ 不発ｊＨ−尤址へｄｑ図 第２図 第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 エピタキシャル成長用基板（１１）上に該基板より格子
定数が大きく、かつ熱膨張率の大きい第１のエピタキシ
ャル結晶（１２）を成長し、 次いで該第１のエピタキシャル結晶（１２）上に前記基
板（１１）より格子定数が大きく、かつ熱膨張率の小さ
い第２のエピタキシャル結晶（１３）を成長し、次いで
該基板を第１および第２のエピタキシャル結晶の構成原
子を含む雰囲気内で、かつ前記基板に形成した第２のエ
ピタキシャル結晶の成長温度より低温、高温、および低
温の温度サイクルを複数回繰り返して熱処理した後、 該基板上に第２のエピタキシャル結晶の構成原子と同一
の原子で形成された第３のエピタキシャル結晶（１４）
を所定の厚さに成長することを特徴とする半導体結晶の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25168089A JPH03112138A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 半導体結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25168089A JPH03112138A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 半導体結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03112138A true JPH03112138A (ja) | 1991-05-13 |
Family
ID=17226414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25168089A Pending JPH03112138A (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | 半導体結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03112138A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000048239A1 (en) * | 1999-02-10 | 2000-08-17 | Nova Crystals, Inc | Heteroepitaxial growth with thermal expansion- and lattice-mismatch |
| US8394534B2 (en) | 2009-08-27 | 2013-03-12 | Envia Systems, Inc. | Layer-layer lithium rich complex metal oxides with high specific capacity and excellent cycling |
| US8535832B2 (en) | 2009-08-27 | 2013-09-17 | Envia Systems, Inc. | Metal oxide coated positive electrode materials for lithium-based batteries |
| US8663849B2 (en) | 2010-09-22 | 2014-03-04 | Envia Systems, Inc. | Metal halide coatings on lithium ion battery positive electrode materials and corresponding batteries |
| US8916294B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-12-23 | Envia Systems, Inc. | Fluorine doped lithium rich metal oxide positive electrode battery materials with high specific capacity and corresponding batteries |
| US8928286B2 (en) | 2010-09-03 | 2015-01-06 | Envia Systems, Inc. | Very long cycling of lithium ion batteries with lithium rich cathode materials |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP25168089A patent/JPH03112138A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000048239A1 (en) * | 1999-02-10 | 2000-08-17 | Nova Crystals, Inc | Heteroepitaxial growth with thermal expansion- and lattice-mismatch |
| US8916294B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-12-23 | Envia Systems, Inc. | Fluorine doped lithium rich metal oxide positive electrode battery materials with high specific capacity and corresponding batteries |
| US8394534B2 (en) | 2009-08-27 | 2013-03-12 | Envia Systems, Inc. | Layer-layer lithium rich complex metal oxides with high specific capacity and excellent cycling |
| US8475959B2 (en) | 2009-08-27 | 2013-07-02 | Envia Systems, Inc. | Lithium doped cathode material |
| US8535832B2 (en) | 2009-08-27 | 2013-09-17 | Envia Systems, Inc. | Metal oxide coated positive electrode materials for lithium-based batteries |
| US8928286B2 (en) | 2010-09-03 | 2015-01-06 | Envia Systems, Inc. | Very long cycling of lithium ion batteries with lithium rich cathode materials |
| US8663849B2 (en) | 2010-09-22 | 2014-03-04 | Envia Systems, Inc. | Metal halide coatings on lithium ion battery positive electrode materials and corresponding batteries |
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