JPH03148112A - Manufacture of compound semiconductor - Google Patents

Manufacture of compound semiconductor

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JPH03148112A
JPH03148112A JP28604889A JP28604889A JPH03148112A JP H03148112 A JPH03148112 A JP H03148112A JP 28604889 A JP28604889 A JP 28604889A JP 28604889 A JP28604889 A JP 28604889A JP H03148112 A JPH03148112 A JP H03148112A
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JP
Japan
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atoms
layer
group
base
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JP28604889A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Ishikawa
英明 石川
Toshio Fujii
俊夫 藤井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce a base resistance even if the width of the base is narrowed by adding specific mol% of Sb atoms to As atoms of group V forming GaAlAs or InGaAlAs together with Be atoms of specific atoms/cm<3> during a growing step CONSTITUTION:0.5-10mol% of Sb atoms 5 are added to As of V group atoms for forming GaAlAs or InGaAlAs together with Be atoms 1 of 5X10<19>-5X10<20> atoms/cm<3> during a growing step. When the Sb having large atomic radius is doped, the Sb is introduced to the position of V group element at random to alleviate a distortion generated by the Be having small atomic radius. Accordingly, the Be atoms 1 are stood still in a lower energy state, and abnormal increase of a diffusion coefficient is reduced. Thus, even if an epitaxial layer having different conductivity type from that is adjacently grown, the Be is diffused to eliminate the damage of a predetermined impurity profile. In this manner, a base resistance can be reduced by a narrow base width.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 高濃度に不純物が添加されたp型エピタキシャル層を戒
長する工程を含む化合物半導体の製造方法に関し、 Beを高濃度に含むGaAlAsまたはInGaAlA
sのエピタキシャル層を戒長し、かつBeの拡散係数の
異常増加を抑制できる化合物半導体の製造方法を提供す
ることを目的とし、下地結晶上に、この下地結晶と格子
整合し、Beがト′−プされたGaA1Asまたは1.
nGaAj2Asのp型のエピタキシャル層を成長する
工程を含む化合物半導体の製造方法において、この成長
工程中、5×1020 〜5×1020原子/cI11
″のBe原子とともに、このGaAfAsまたはI n
GaAj2Asを構成する■族原子であるAsに対して
0.5〜10mol%のSb原子を添加する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] A method for manufacturing a compound semiconductor including a step of lengthening a p-type epitaxial layer doped with impurities at a high concentration, GaAlAs or InGaAlA containing a high concentration of Be.
The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing a compound semiconductor that can lengthen the epitaxial layer of S and suppress an abnormal increase in the diffusion coefficient of Be. -polymerized GaA1As or 1.
In a compound semiconductor manufacturing method including a step of growing a p-type epitaxial layer of nGaAj2As, during this growth step, 5×1020 to 5×1020 atoms/cI11
This GaAfAs or I n
0.5 to 10 mol % of Sb atoms are added to As, which is a group II atom constituting GaAj2As.

ように構成する。Configure it as follows.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は化合物半導体の製造方法に関し、特に、高濃度
に不純物が添加されたp型エピタキシャル層を成長する
工程を含む化合物半導体の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a compound semiconductor, and particularly to a method for manufacturing a compound semiconductor including a step of growing a p-type epitaxial layer doped with impurities at a high concentration.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、■族−V族化合物半導体を用いた種々の半導体装
置の開発が盛んであるが、■族−V族化合物半導体には
その用途に応じて、種々の性質が望まれる。その1つと
して抵抗が極めて低いことが望まれる場合がある。
In recent years, various semiconductor devices using group Ⅰ-group V compound semiconductors have been actively developed, and various properties are desired for the group Ⅰ-group V compound semiconductors depending on their uses. One example of this is that extremely low resistance may be desired.

通常、半導体の抵抗率を低減するには、その半導体中で
電子あるいは正孔を放出する原子を不純物として適当量
添加している。
Usually, to reduce the resistivity of a semiconductor, an appropriate amount of atoms that emit electrons or holes are added as impurities in the semiconductor.

ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT)の高周波
数特性を改善するためには、そのベース幅を広くするこ
となくその抵抗を低減することが要求される。また、ベ
ース領域を組成勾配を有するグレーデッド・ベースにす
ることによって動作特性が改善されるという報告もある
(T。
In order to improve the high frequency characteristics of a heterojunction bipolar transistor (HBT), it is required to reduce its resistance without increasing its base width. There is also a report that the operating characteristics are improved by making the base region a graded base with a composition gradient (T.

l5hibashi et al IEEE Elec
tron Device Lett。
l5hibashi et al IEEE Elec
tron Device Lett.

EDL−8,(19B?) 194)。GaAsを基板
としたnpn−GaA/!Asへテロ接合バイポーラト
ランジスタの場合、上記の二つの特性改善条件を満たす
ためには、Ga+−x Alw As (x=0〜0.
1)よりなるベース領域にp型不純物を多量に(約1x
io”原子/cI113程度のBe)添加してベース抵
抗を下げる必要がある。
EDL-8, (19B?) 194). npn-GaA/! with GaAs as a substrate! In the case of an As heterojunction bipolar transistor, in order to satisfy the above two characteristics improvement conditions, Ga+-x Alw As (x=0 to 0.
1) A large amount of p-type impurity (approximately 1x
It is necessary to lower the base resistance by adding Be) of the order of 113 io'' atoms/cI.

ところで、GaAs中にBeを高濃度に添加していくと
、濃度4×1019原子/cI113以上においてBe
の拡散係数が急激に増加し始め、例えば3〜4桁も高い
値を持つようになることが知られている(Y、 C,P
ao et al、 J、 Appl、 Phys。
By the way, when Be is added to GaAs at a high concentration, the Be
It is known that the diffusion coefficient of
ao et al. J. Appl. Phys.

60(1986) 201) 、またGaA/!As中
においてはBeの拡散がGaAs中におけるよりもさら
に起こり易いことも知られている(D、 LoMill
er etal、 J、Appl、 Phys、  5
7(1985) 1816)。
60 (1986) 201), GaA/! It is also known that Be diffusion occurs more easily in As than in GaAs (D, LoMill
er etal, J, Appl, Phys, 5
7 (1985) 1816).

また、InPを基板としたI no、5iGao、ny
A S / I n o、 stA 1 o、 411
A Sよりなるnpn−ヘテロ接合バイポーラトランジ
スタの場合も、ベース抵抗を低くするのにlXl0”原
子/c113程度のBeを添加するが、この場合にもB
eの拡散係数が桁違いに大きくなってしまうという同様
の現象がある。
In addition, I no, 5iGao, ny using InP as a substrate
A S / I no, st A 1 o, 411
In the case of an npn-heterojunction bipolar transistor made of A S, Be is added in an amount of about lXl0'' atoms/c113 to lower the base resistance, but in this case too, B
A similar phenomenon occurs in which the diffusion coefficient of e increases by an order of magnitude.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

このように、Beが多量に添加されたp4導電型のGa
Aj2AsやInGaAffiAsにおいては、Beが
極めて大きな拡散係数を有しているため、このようなp
′″導電型の半導体よりなる領域をn“型、n−型また
はp−型導電型のN域と隣接して配設すると、異常に大
きな拡散係数のためBeが隣接領域に容易に拡散し、隣
接領域の導電型を変更してしまう危険性が大きかった。
In this way, p4 conductivity type Ga with a large amount of Be added
In Aj2As and InGaAffiAs, since Be has an extremely large diffusion coefficient, such p
When a region made of a semiconductor of ``'' conductivity type is placed adjacent to an N region of n'' type, n-type, or p-type conductivity, Be easily diffuses into the adjacent region due to an abnormally large diffusion coefficient. , there was a great risk of changing the conductivity type of the adjacent region.

隣接領域の導電型が変更されると、ヘテロ接合バイポー
ラトランジスタの場合は、ヘテロ接合、pn接合を含む
本来のHBT構造が破壊されてしまうことになる。
If the conductivity type of the adjacent region is changed, in the case of a heterojunction bipolar transistor, the original HBT structure including the heterojunction and pn junction will be destroyed.

本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、Be
を高濃度に含むGaAffiAsまたはInGaAj!
Asのエピタキシャル層を戒長し、かつBeの拡散係数
の異常増加を抑制できる化合物半導体の製造方法を提供
することにある。
The purpose of the present invention is to eliminate this drawback, and to
GaAffiAs or InGaAj! containing a high concentration of
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a compound semiconductor that can control the length of an As epitaxial layer and suppress an abnormal increase in the Be diffusion coefficient.

C課題を解決するための手段〕 上記の目的は、下地結晶上に、この下地結晶と格子整合
し、BeがドープされたGaAj!AsまたはI n 
G a A j! A sのp型のエピタキシャル層を
成長する工程を含む化合物半導体の製造方法において、
この成長工程中、5X1019〜5×102°原子/c
I113のBe原子(1)とともに、このGaAfAs
またはI nGaAffiAsを構成する■族原子であ
るAsに対して0.5〜10mol%のSb原子(5)
を添加する化合物半導体の製造方法によって達成される
Means for Solving Problem C] The above object is to provide GaAj! which is lattice-matched to the underlying crystal and doped with Be! As or I n
G a A j! In a method for manufacturing a compound semiconductor including a step of growing a p-type epitaxial layer of As,
During this growth process, 5×1019 to 5×102° atoms/c
Together with the Be atom (1) of I113, this GaAfAs
or 0.5 to 10 mol% of Sb atoms (5) with respect to As, which is a group II atom constituting InGaAffiAs
This is achieved by a compound semiconductor manufacturing method that adds .

C作用〕 本発明の原理説明図を第1図に示す。図中、lはBe原
子であり、■−■族化合物半導体中でp型不純物として
働くものである。2はGaないしAi!、原子であり、
■−■族化合物半導体の構成元素である■族元素である
。、3はIn原子であり、同しくm−v族化合物半導体
の構成元素である■族元素である。4はAs原子であり
、■−V族化金物半導体の構成元素であるV族元素であ
る。5はSb原子であり、■−■族化合物半導体の構成
元素であるV族元素である。
C Effect] A diagram illustrating the principle of the present invention is shown in FIG. In the figure, l is a Be atom, which acts as a p-type impurity in the ■-■ group compound semiconductor. 2 is Ga or Ai! , is an atom,
It is a group ■ element that is a constituent element of a ■-■ group compound semiconductor. , 3 is an In atom, which is also a group Ⅰ element that is a constituent element of the m-v group compound semiconductor. 4 is an As atom, which is a group V element that is a constituent element of the ■-V group metal semiconductor. 5 is an Sb atom, which is a group V element that is a constituent element of the ■-■ group compound semiconductor.

GaAlAsは■族元素としてAl2とGaとを含み、
V族元素としてAsを含む■−V族化合物半導体である
。InGaAj!Asは■族元素としてさらにInを含
む■−v族化合物半導体である。
GaAlAs contains Al2 and Ga as group ■ elements,
It is a ■-V group compound semiconductor containing As as a V group element. InGaAj! As is a ■-v group compound semiconductor that further contains In as a group ■ element.

ドーパントであるBeは周期率表■族のアルカリ土類金
属であり、■−V族化合物半導体中にドープされると■
族元素の位置にランダムにはいり、Be原子1個あたり
1個のホールを供給する。
Be, which is a dopant, is an alkaline earth metal of Group ■ of the periodic table, and when doped into a ■-V group compound semiconductor, ■
It randomly enters the position of group elements and supplies one hole per Be atom.

GaAl2AS中もしくはI nGaAlAs中にBe
を高濃度にドープすると、Beの原子半径がI n、G
a、Al2の原子半径より小さいため、結晶中に歪みが
生じる。
Be in GaAl2AS or InGaAlAs
When doped with a high concentration, the atomic radius of Be becomes In,G
Since a is smaller than the atomic radius of Al2, distortion occurs in the crystal.

■族元素の位置に置換型として入るBeの結合様式は等
方的c立方対称)である。正四面体結合配置における原
子半径は以下のように知られている。
The bonding mode of Be, which enters the position of the group (2) element as a substitution type, is isotropic (c-cubic symmetry). The atomic radius in a regular tetrahedral bond configuration is known as follows.

Be     1.06人 A/2    1.26入 G a     1.26人 In     1.44人 As     1.18人 Sb     1.36人 Beのドーピングに対するSbOカウンタドーピングの
作用は以下のように考えられる。
Be 1.06 people A/2 1.26 people Ga 1.26 people In 1.44 people As 1.18 people Sb 1.36 people The effect of SbO counter doping on Be doping is considered as follows.

Beドーピングにより歪みが生じると歪みに誘起されて
Be原子はエネルギー的に高い状態になる。このため拡
散によって移動するための障壁エネルギーが相対的に低
いものとなり、容易に拡散を生じるようになる。これが
拡散係数の異常増加の原因である。
When strain occurs due to Be doping, Be atoms are induced by the strain and enter a high energy state. Therefore, the barrier energy for movement by diffusion becomes relatively low, and diffusion easily occurs. This is the cause of the abnormal increase in the diffusion coefficient.

そこで、原子半径の大きなSbをドープすると、Sbは
■族元素の位置にランダムにはいり、原子半径の小さな
りeによって発生した歪みを緩和するので、Be原子は
より低いエネルギー状態に落ち着き、拡散係数の異常増
加は減少する。
Therefore, when Sb, which has a large atomic radius, is doped, Sb randomly enters the position of the group III element and alleviates the strain caused by the small atomic radius, so the Be atoms settle into a lower energy state and have a diffusion coefficient. The abnormal increase in will be reduced.

このため、これと異なる導電型を有するエピタキシャル
層を隣接して成長しても、Beが拡散して所期の不純物
プロファイルが破壊されることがなくなる。
Therefore, even if an epitaxial layer having a different conductivity type is grown adjacently, Be will not be diffused and the intended impurity profile will not be destroyed.

Al2GaAsにBeをドープする際に必要なSbのカ
ウンタドープ量は次のようにして求めることができる。
The counter-doping amount of Sb required when doping Al2GaAs with Be can be determined as follows.

AI!、、GaをBeが置換することにより、体積の減
少が生し、それにより歪みが発生するわけであるから、
その体積減少分を原子半径の大きなSbの体積増加分を
もって補償すればよく、以下に示す式が成立する。
AI! , Replacement of Ga with Be causes a decrease in volume, which causes distortion.
The volume decrease can be compensated for by the volume increase of Sb, which has a large atomic radius, and the following formula holds true.

(VGa−vBe)NBe−(vSb−vAs)NSb
但し、 vG8、vBe、vSb”Asは、それぞれGa、Be
(VGa-vBe)NBe-(vSb-vAs)NSb
However, vG8, vBe, vSb”As are Ga and Be, respectively.
.

Sb、^S原子の体積であり、NBe、NSbはそれぞ
れBe原子、Sb原子の数である。本発明の場合N ξ
0.9 N88となり、BeのドーピングにSb 対して、Beとは丈゛同程度の量のSbをカウンタドー
ピングすることが有効であると判断される。
It is the volume of Sb and ^S atoms, and NBe and NSb are the numbers of Be atoms and Sb atoms, respectively. In the case of the present invention N ξ
0.9 N88, and it is judged that it is effective to counter-dope Sb in an amount comparable to that of Sb when doping Be.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して、本発明に係る二つの実施例につ
いて、ヘテロバイポーラトランジスタを製造する場合を
例として説明する。
Hereinafter, two embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example the case of manufacturing a hetero bipolar transistor.

第」」蝕 第2図参照 半絶縁性(100)面GaAs基板ll上に、GaAs
エピタキシャル戒長バ成長ァ層12を介して厚さ5,0
00人、ドナー濃度3X10”(4)−3のn゛型Ga
Asコレクタバッファ層13と厚さ3.0OOA、  
ドナー濃度5 X 10 ′bc、−,のn型GaAs
コレクタ層14とをエピタキシャル成長する。
Refer to Figure 2. GaAs is deposited on a semi-insulating (100) plane GaAs substrate
The epitaxial fiber layer 12 has a thickness of 5.0
00 people, n-type Ga with donor concentration 3X10''(4)-3
As collector buffer layer 13 and thickness 3.0OOA,
n-type GaAs with donor concentration 5 x 10'bc, -,
A collector layer 14 is epitaxially grown.

n型GaAsコレクタ層14の上にGaAsと格子整合
したP゛型GaAlAsペース層15を約1.000λ
厚にエピタキシャル成長し、その上にさらにn型GaA
lAs工ごツタ層16とn+型GaAs工ごツタキャッ
プ層17とをエピタキシャル成長する。p1型GaAf
fiAsベース層15の■族元素の組成をAn!、Ga
+−、で表すと、A42組成組成ベース層15の上面に
おいて約0.1であり、コレクタ層14に向かって次第
にOに減少するように形成する。ベース層15には抵抗
を低くするため、アクセプタとしてBeを5×10′9
〜5×1020CI−’の範囲内でドープし、これによ
り発生するベース層中の歪みを緩和するために、本発明
に係るSbをBeのドープ量に対応して、GaAlAs
またはInGaA!!、Asを槽底するV族原子である
Asに対して0.5〜lQmol%の範囲内で添加する
。n型GaAj!Asエミッタ層16はベース層15側
から、厚さが約300人、ドナー濃度が約5 X 10
17e11−”、Af組組成約0.1からO23まで上
昇する第1層(図示せず)と、厚さが約900人、ドナ
ー濃度が約5 X 10 ”cm−’、A1組成が約0
.3の第2層(図示せず)と、厚さが約300人、ドナ
ー濃度が約5 X 10 I?cm−”、Ai組組成約
0.3からOに減少する第3層(図示せず)とからなる
ように形成する。n°型工Q ツタキャップ層17の厚
さは約1,500λ、ドナー濃度は1 約5 X I Q l8cTfl−’とし、工業ツタキ
ャップ層17とベース層15とコレクタバッファ層13
との上にそれぞれエミッタ電極18とベース電極19と
コレクタ電極20とを形成して、ヘテロ接合バイポーラ
トランジスタを形成する。
A P-type GaAlAs space layer 15 lattice-matched to GaAs is placed on the n-type GaAs collector layer 14 with a thickness of about 1.000λ.
Thick epitaxial growth is performed, and further n-type GaA is grown on top of the epitaxial growth.
A lAs vine layer 16 and an n+ type GaAs vine cap layer 17 are epitaxially grown. p1 type GaAf
The composition of the group ■ elements in the fiAs base layer 15 is An! , Ga
When expressed as +-, the A42 composition is approximately 0.1 on the upper surface of the base layer 15 and gradually decreases to O toward the collector layer 14. In order to lower the resistance, the base layer 15 contains 5×10'9 Be as an acceptor.
In order to alleviate the strain in the base layer caused by doping within the range of ~5×1020CI-', Sb according to the present invention is doped with GaAlAs in a range corresponding to the doping amount of Be.
Or InGaA! ! , As is added in an amount of 0.5 to 1Q mol % based on As, which is a Group V atom at the bottom of the tank. n-type GaAj! The As emitter layer 16 has a thickness of about 300 nm and a donor concentration of about 5 x 10 from the base layer 15 side.
17e11-'', with a first layer (not shown) increasing in Af group composition from about 0.1 to O23, with a thickness of about 900 nm, a donor concentration of about 5 X 10''cm-', and an A1 composition of about 0.
.. A second layer (not shown) with a thickness of approximately 300 μm and a donor concentration of approximately 5×10 I? cm-'', and a third layer (not shown) whose Ai group composition decreases from about 0.3 to O. n° type process Q The thickness of the ivy cap layer 17 is about 1,500λ, The donor concentration is about 15XIQ18cTfl-', and the industrial ivy cap layer 17, the base layer 15, and the collector buffer layer 13 are
An emitter electrode 18, a base electrode 19, and a collector electrode 20 are respectively formed on the substrate to form a heterojunction bipolar transistor.

このように、npnヘテロ接合バイポーラトランジスタ
のベース層をSbが同時に添加されたBe添加p“型エ
ピタキシャル層をもって形成することによって、その上
にヘテロ接合n型エミッタ領域を形成しても、Beが工
ごツタ領域等に過度に拡散してHBT構造を破壊するこ
とは防止される。
In this way, by forming the base layer of an npn heterojunction bipolar transistor with a Be-doped p" type epitaxial layer to which Sb is added at the same time, even if a heterojunction n-type emitter region is formed thereon, the Be This prevents the HBT structure from being destroyed due to excessive diffusion into ivy areas and the like.

エピタキシャル層はMBE法またはMOCVD法を使用
して成長することが好ましい。これらの成長方法を使用
すれば、■族元素とV族元素のストイキオメトリが自動
的に保たれるので、ベース層のエピタキシャル成長工程
において、Be濃度に対応してSb組成を増加したとき
、自動的に他の■族元素の組成が減少してストイキオメ
トリが保たれる。
Preferably, the epitaxial layer is grown using MBE or MOCVD. If these growth methods are used, the stoichiometry of Group I elements and Group V elements is automatically maintained, so when the Sb composition is increased in accordance with the Be concentration in the epitaxial growth process of the base layer, As a result, the composition of other group Ⅰ elements decreases and stoichiometry is maintained.

2 穿じI烈 Beドーピングに対してSbのカウンタドーピングが有
効なのはGaAlAs系に限らず、InGaAllAs
系に対しても有効である。
2. Counterdoping with Sb is effective against Be doping not only in GaAlAs but also in InGaAllAs.
It is also effective for systems.

第3図参照 半絶縁性1nP基板21上に格子整合したノンドープI
 nAnAsバッファ層22を約22000人厚C1ピ
タキシャル成長し、この上に厚さ5.000人、ドナー
濃度2 X 10 ”cm−”のn0型(nGaAsコ
レクタ電極取り出し層23と厚さ5.000人、ドナー
濃度3 X 10 ”cm−’のn型InGaAsコレ
クタ層24とをエピタキシャル成長して、コレクタ構造
を形成する。InPと格子整合するInGaAsはI 
n o、 ssG a o、 a、A sであり、In
AAAsはI n o、 szA l a、 amA 
Sである。このコレクタ構造の上に、Gaに対するA1
の比が第1工ごツタ層26に向かってOから0.2まで
漸増する厚さ約i、ooo入のI n G a A I
 A sベース層25をエピタキシャル成長する。ここ
でベース層25の抵抗を低くするためp型不純物として
Beを約I X 1020cm−3ドープすると共に、
V族元素5bZBeドープ量に対応してドープする。
Non-doped I lattice-matched on semi-insulating 1nP substrate 21 (see Figure 3)
An nAnAs buffer layer 22 with a thickness of about 22,000 layers C1 is epitaxially grown, and on top of this an n0 type (nGaAs collector electrode extraction layer 23 with a thickness of 5,000 layers and a donor concentration of 2 x 10 "cm-") is grown. , and an n-type InGaAs collector layer 24 with a donor concentration of 3 x 10 "cm" are epitaxially grown to form a collector structure. InGaAs lattice-matched to InP is
n o, ssG a o, a, A s, and In
AAAs are I no, szA la, amA
It is S. On top of this collector structure, A1 for Ga
The ratio of the thickness gradually increases from O to 0.2 toward the first ivy layer 26 with a thickness of about i, ooo.
The As base layer 25 is epitaxially grown. Here, in order to lower the resistance of the base layer 25, Be is doped as a p-type impurity at about I x 1020 cm-3, and
The group V element 5b is doped in accordance with the doping amount of ZBe.

ベース層25の上に、Gaに対するAl2の比が第2工
ξツタ層27に向かって0.2から1まで漸増するIn
C;aAI!、Asの第1工ごツタ層26とI nAj
2Asの第2工稟ツタ層27とをエピタキシャル成長す
る。第1工稟ツタ層の厚さは約300人とし、第2工業
ツタ層の厚さは約2,000人とし、ドナー濃度は共に
約2 X 10 ”cm−3とする。
On the base layer 25, an In layer is formed, in which the ratio of Al2 to Ga gradually increases from 0.2 to 1 toward the second ivy layer 27.
C; aAI! , the first vine layer 26 of As and InAj
A second vine layer 27 of 2As is epitaxially grown. The thickness of the first industrial ivy layer is about 300, and the thickness of the second industrial ivy layer is about 2,000, and both donor concentrations are about 2 x 10'' cm-3.

なお、ベース層25のアクセプタであるBe濃度は5×
1019〜5 X I Q ”cm−”の範囲内から選
び、それに対応してベース層中の歪みを緩和するように
Sbl成を、GaAlAsまたはI nGaAj2As
を構成するV族原子であるAsに対して0.5〜10m
ol%の範囲から選ぶ。
Note that the Be concentration as an acceptor in the base layer 25 is 5×
1019 to 5 X IQ "cm", and the Sbl composition is selected from GaAlAs or InGaAj2As so as to correspondingly alleviate the strain in the base layer.
0.5 to 10 m for As, which is a group V atom constituting
Select from the ol% range.

このエミッタ構造の上にGaに対する/lの組成を1か
ら0まで変化させた(InAAAs→InGaAs)厚
さ約700人、ドナー濃度約2X 10 ”cm−’の
第1エミッタキャップ層28と厚さ約500人、ドナー
濃度約I X l O”am−”のInGaAs第2エ
ミッタキャップ層29とを成長する。
On top of this emitter structure, a first emitter cap layer 28 having a thickness of about 700 nm and a donor concentration of about 2X 10 "cm-' and a thickness of A second emitter cap layer 29 of InGaAs with a donor concentration of about 500 nm and a donor concentration of about IxlO"am-" is grown.

第2工業ツタキャップ層29とベース層25とコレクタ
電極取り出し層23との上にそれぞれAuGeエコツタ
電極30とAuZnベース電極31とAuGeコレクタ
電極32とを形成してヘテロ接合バイポーラトランジス
タを形成する。
An AuGe eco-vine electrode 30, an AuZn base electrode 31, and an AuGe collector electrode 32 are formed on the second industrial ivy cap layer 29, base layer 25, and collector electrode extraction layer 23, respectively, to form a heterojunction bipolar transistor.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明せるとおり、本発明に係る化合物半導体の製造
方法においては、Beのドーピングに対してSbをカウ
ンタドーピングすることにより、高濃度にBeがドープ
されたGaAlAsまたはI nGaAfAsのp゛型
のエピタキシャル層を成長しても、Beの拡散係数の異
常増加を防止することができるので、他の導電型の層を
隣接して成長しても所期の不純物プロファイルが破壊さ
れることがなくなり、ベース幅が狭くてベース抵抗が低
く、優れた特性を有するヘテロ接合バイポーラトランジ
スタを容易に製造することが可能になった。
As explained above, in the method for manufacturing a compound semiconductor according to the present invention, by counter-doping Sb to Be doping, a p-type epitaxial layer of GaAlAs or InGaAfAs doped with a high concentration of Be is formed. Even if a layer of other conductivity type is grown, an abnormal increase in the diffusion coefficient of Be can be prevented. Therefore, even if a layer of another conductivity type is grown adjacently, the desired impurity profile will not be destroyed, and the base width can be reduced. It has become possible to easily manufacture a heterojunction bipolar transistor that has a narrow width, low base resistance, and excellent characteristics.

5

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の原理説明図である。 第2図は、本発明の第1の実施例に係るヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの構成図である。 第3図は、本発明の第2の実施例に係るヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの構成図である。 ■ ・ 2 ・ 3 ・ 4 ・ 5 ・ 11・ 12・ 13・ 14・ 15・ 16・ 17・ 18、 ・・Be原子、 ・・Ga (A、j2)原子、 ・・In原子、 ・・As原子、 ・・Sb原子、 ・・GaAs基板、 ・・GaAsバッファ層、 ・・GaAsコレクタバッファ層、 ・・GaAsコレクタ層、 −−GaAIAsベース層、 ・・Ga/!l/!Asエミッタ層、 ・・GaAs工ξツタキャップ層、 30・・・エミッタ電極、 6 19.31・ 20.32・ 21・ ・ ・ 22・ ・ ・ 23・ ・ ・ 24・ ・ ・ 25・ ・ ・ 26・ ・ ・ 27・ ・ ・ 2B・ ・ ・ 29・ ・ ・ ・・ベース電極、 ・・コレクタ電極、 InP基板、 InAj2Asバッファ層、 I nGaAsコレクタ電極取り出し層、I nGaA
sコレクタ層、 InGaAj2Asベース層、 I nGaAffiAs第■エミッタ層、I nAfA
s第2エミッタ層、 InAl!As−+InGaAs第1工くツタキャップ
層、 InGaAs第2工5ツタキヤツプ層。
FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a heterojunction bipolar transistor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of a heterojunction bipolar transistor according to a second embodiment of the present invention. ■ ・ ・ 2 ・ 3 ・ 4 ・ 5 ・ 11 ・ 12 ・ 13 ・ 14 ・ 15 ・ 16 ・ 17 ・ 18, ... Be atom, ... Ga (A, j2) atom, ... In atom, ... As atom , ...Sb atom, ...GaAs substrate, ...GaAs buffer layer, ...GaAs collector buffer layer, ...GaAs collector layer, --GaAIAs base layer, ...Ga/! l/! As emitter layer, ...GaAs ξ ivy cap layer, 30...emitter electrode, 6 19.31・20.32・21・・・・22・・・23・・・・24・・・25・・・26・ ・ ・ 27. . . 2B. . . 29.
s collector layer, InGaAj2As base layer, InGaAffiAs th emitter layer, InAfA
s second emitter layer, InAl! As-+InGaAs first vine cap layer, InGaAs second vine cap layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 [1]下地結晶上に、該下地結晶と格子整合し、Beが
ドープされたGaAlAsまたはInGaAlAsのp
型のエピタキシャル層を成長する工程を含む化合物半導
体の製造方法において、該成長工程中、5×10^1^
9〜5×10^2^0原子/cm^3のBe原子(1)
とともに、該GaAlAsまたはInGaAlAsを構
成するV族原子であるAsに対して0.5〜10mol
%のSb原子(5)を添加する ことを特徴とする化合物半導体の製造方法。
[Scope of Claims] [1] A layer of GaAlAs or InGaAlAs which is lattice-matched to the underlying crystal and doped with Be is formed on the underlying crystal.
In a method for manufacturing a compound semiconductor including a step of growing an epitaxial layer of a type, during the growth step, 5×10^1^
9 to 5 x 10^2^0 atoms/cm^3 Be atoms (1)
and 0.5 to 10 mol of As, which is a group V atom constituting the GaAlAs or InGaAlAs.
% of Sb atoms (5).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007027294A (en) * 2005-07-14 2007-02-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Heterojunction bipolar transistor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007027294A (en) * 2005-07-14 2007-02-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Heterojunction bipolar transistor

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