JPH0320096A - 超格子構造半導体装置 - Google Patents
超格子構造半導体装置Info
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- JPH0320096A JPH0320096A JP15535589A JP15535589A JPH0320096A JP H0320096 A JPH0320096 A JP H0320096A JP 15535589 A JP15535589 A JP 15535589A JP 15535589 A JP15535589 A JP 15535589A JP H0320096 A JPH0320096 A JP H0320096A
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- layer
- superlattice
- buffer layer
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- sulfide
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Landscapes
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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
本発明は発光ダイオードやレーザーダイオードなどの発
光素子に用いられる超格子構造半導体装置に関し 特に
緑色・青色発光用材料として好適な特性を示す硫化亜鉛
とテルル化亜鉛からなる超格子構造半導体装置に関する
ものであも従来の技術 従来 硫化亜鉛とテルル化亜鉛の超格子（上 第２図に
示すよう紙 インジウム燐単結晶基板１の表面に直接エ
ピタキシャル戒長されてい九 ２は超格子層で硫化亜鉛
層２●、テルル化亜鉛層２−の多層で構或されていも
３は硫化カドミウムバッハア層であも これはインジウ
ム燐の格子定数爪硫化亜鉛とテルル化亜鉛の格子定数の
ほぼ中間にあるた取 超格子層２の面内格子定数が基板
の格子定数にほぼ一致し エピタキシャル戒長が可能に
なるためであも 発明が解決しようとする課題 しかしこの場合、戊長の初期において三次元的な島状戒
長が起こるたべ 平坦で均一な超格子層が得られなかっ
たり、超格子層中に格子欠陥が発生ヒ その結果良好な
電気的・光学的性能が得られないという点が課題であつ
ｔ４ このように島状或長が起こる原因は必ずしも明確でない
力ｔ 基板の表面が原子レベルで見ると平坦でなく表面
欠陥を含むため力＼ または基板材料であるインジウム
燐がＩＨ−Ｖ族化合物であるのに対し超格子層がＩＩ−
ＶＩ族化合物であり、化学的性質が大きく異なるためで
はないかと推測されも本発明（上 このような従来技術
の課題を解決することを目的とすも 課題を解決するための手段 本発明ＧＥＬ インジウム燐単結晶基板と超格子層の
間に 硫化カドミウムからなるバツファ層を介在させる
ものであも 作用 本発明は上記の手段により、基板表面を原子レベルで平
坦なＩＩ−ＶＩ族化合物層で覆へ その結果平坦で均一
かつ格子欠陥のない良好な超格子が得られるという作用
に基づくものであも 実施例 以下に 本発明の実施例について図面を参照しながら説
明すも 第ｌ図は本発明の一実施例を示す超格子構造半導体装置
の断面図であも 同図において、 １はインジウム燐単
結晶基Ｋ ２は硫化亜鉛層２●とテルル化亜鉛層２＆を
複数層積層した超格子層であムまた３は硫化カドミウム
をエピタキシャル或長させたバッファ層であも 硫化カドミウムの格子定数は基板であるインジウム燐の
格子定数にほぼ一致しているため良好なエピタキシャル
或長が可能であん この硫化力ドミウムバッフ７層３も
或長開始の直後には三次元的な島状戒長の傾向を示す爪
数１０Ａ程度以上戒長じた後は二次元的な戊長に移行
し 原子レベルで平坦な表面が得られも その結果この
バッファ層３上に戒長した超格子層２は戊長開始直後か
ら二次元的に成長し 平坦で欠陥のない良好な超格子が
得られも な叙 硫化亜鉛とテルル化亜鉛の格子定数は大きく異な
る戟 超格子を形威した場合、各層の層厚がある程度薄
ければ硫化亜鉛層２ａの面内に引っ張り応九 テルル化
亜鉛層２ｂの面内に圧縮応力が加わり、超格子層２全体
が一定の面内格子定数を持つようになん これを一般に
歪超格子と呼んでいん この場色 面内格子定数は各層
の層厚比によって変化すも 従って本実施例の場合、こ
の層厚比を適切に選沃 超格子層２とバツファ層３の面
内格子定数を一致させるようにすると、さらに良好な結
果が得られも すなわ板 超格子層２の暦数が多くても
超格子層２内に格子欠陥が発生するおそれがなｂ１ バッファ層３の層厚については特に制限はない力丈 あ
まり厚い場合はインジウム燐基板と硫化カドミウムバッ
ファ層の格子不整合に起因する格子欠陥が発生する場合
があも 従って、バツファ層３の厚さ（上 バツファ層
３と基板ｌとの格子不整合による格子歪が緩和する厚さ
以下とすることが望ましへ この厚さは結晶戒長の条件
によって異なる力ｔ 通常１ミクロン程度であも 以上のように構威された超格子は 或長直後から平坦で
均一な或長層が得られ 格子欠陥も発生しないた△ 電
気的・光学的に極めて良好な特性を示す。
光素子に用いられる超格子構造半導体装置に関し 特に
緑色・青色発光用材料として好適な特性を示す硫化亜鉛
とテルル化亜鉛からなる超格子構造半導体装置に関する
ものであも従来の技術 従来 硫化亜鉛とテルル化亜鉛の超格子（上 第２図に
示すよう紙 インジウム燐単結晶基板１の表面に直接エ
ピタキシャル戒長されてい九 ２は超格子層で硫化亜鉛
層２●、テルル化亜鉛層２−の多層で構或されていも
３は硫化カドミウムバッハア層であも これはインジウ
ム燐の格子定数爪硫化亜鉛とテルル化亜鉛の格子定数の
ほぼ中間にあるた取 超格子層２の面内格子定数が基板
の格子定数にほぼ一致し エピタキシャル戒長が可能に
なるためであも 発明が解決しようとする課題 しかしこの場合、戊長の初期において三次元的な島状戒
長が起こるたべ 平坦で均一な超格子層が得られなかっ
たり、超格子層中に格子欠陥が発生ヒ その結果良好な
電気的・光学的性能が得られないという点が課題であつ
ｔ４ このように島状或長が起こる原因は必ずしも明確でない
力ｔ 基板の表面が原子レベルで見ると平坦でなく表面
欠陥を含むため力＼ または基板材料であるインジウム
燐がＩＨ−Ｖ族化合物であるのに対し超格子層がＩＩ−
ＶＩ族化合物であり、化学的性質が大きく異なるためで
はないかと推測されも本発明（上 このような従来技術
の課題を解決することを目的とすも 課題を解決するための手段 本発明ＧＥＬ インジウム燐単結晶基板と超格子層の
間に 硫化カドミウムからなるバツファ層を介在させる
ものであも 作用 本発明は上記の手段により、基板表面を原子レベルで平
坦なＩＩ−ＶＩ族化合物層で覆へ その結果平坦で均一
かつ格子欠陥のない良好な超格子が得られるという作用
に基づくものであも 実施例 以下に 本発明の実施例について図面を参照しながら説
明すも 第ｌ図は本発明の一実施例を示す超格子構造半導体装置
の断面図であも 同図において、 １はインジウム燐単
結晶基Ｋ ２は硫化亜鉛層２●とテルル化亜鉛層２＆を
複数層積層した超格子層であムまた３は硫化カドミウム
をエピタキシャル或長させたバッファ層であも 硫化カドミウムの格子定数は基板であるインジウム燐の
格子定数にほぼ一致しているため良好なエピタキシャル
或長が可能であん この硫化力ドミウムバッフ７層３も
或長開始の直後には三次元的な島状戒長の傾向を示す爪
数１０Ａ程度以上戒長じた後は二次元的な戊長に移行
し 原子レベルで平坦な表面が得られも その結果この
バッファ層３上に戒長した超格子層２は戊長開始直後か
ら二次元的に成長し 平坦で欠陥のない良好な超格子が
得られも な叙 硫化亜鉛とテルル化亜鉛の格子定数は大きく異な
る戟 超格子を形威した場合、各層の層厚がある程度薄
ければ硫化亜鉛層２ａの面内に引っ張り応九 テルル化
亜鉛層２ｂの面内に圧縮応力が加わり、超格子層２全体
が一定の面内格子定数を持つようになん これを一般に
歪超格子と呼んでいん この場色 面内格子定数は各層
の層厚比によって変化すも 従って本実施例の場合、こ
の層厚比を適切に選沃 超格子層２とバツファ層３の面
内格子定数を一致させるようにすると、さらに良好な結
果が得られも すなわ板 超格子層２の暦数が多くても
超格子層２内に格子欠陥が発生するおそれがなｂ１ バッファ層３の層厚については特に制限はない力丈 あ
まり厚い場合はインジウム燐基板と硫化カドミウムバッ
ファ層の格子不整合に起因する格子欠陥が発生する場合
があも 従って、バツファ層３の厚さ（上 バツファ層
３と基板ｌとの格子不整合による格子歪が緩和する厚さ
以下とすることが望ましへ この厚さは結晶戒長の条件
によって異なる力ｔ 通常１ミクロン程度であも 以上のように構威された超格子は 或長直後から平坦で
均一な或長層が得られ 格子欠陥も発生しないた△ 電
気的・光学的に極めて良好な特性を示す。
発明の効果
以上述べてきたように 本発明によれば 格子欠陥の少
ない良質の硫化亜鉛・テルル化亜鉛超格子構造半導体装
置が得られも その結気 高効率の発光素子が実現でき
るなど、実用的に極めて有用であも
ない良質の硫化亜鉛・テルル化亜鉛超格子構造半導体装
置が得られも その結気 高効率の発光素子が実現でき
るなど、実用的に極めて有用であも
第１図は本発明の一実施例を示す超格子構造半導体装置
の断面は 第２図は従来の半導体超格子構造の断面図で
あも
の断面は 第２図は従来の半導体超格子構造の断面図で
あも
Claims (3)
- （１）インジウム燐単結晶基板上に硫化カドミウムから
なるバッファ層がエピタキシャル成長され、前記バッフ
ァ層上に硫化亜鉛の薄層とテルル化亜鉛の薄層が交互に
複数層積層された超格子層がエピタキシャル成長された
ことを特徴とする超格子構造半導体装置。 - （２）バッファ層と超格子層の面内格子定数が一致する
ように前記超格子層内の硫化亜鉛とテルル化亜鉛の層厚
比が選ばれたことを特徴とする請求項１記載の超格子構
造半導体装置。 - （３）バッファ層の厚さが前記バッファ層と基板の格子
不整合による格子歪が緩和する厚さ以下であることを特
徴とする請求項１または２記載の超格子構造半導体装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15535589A JPH0320096A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 超格子構造半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15535589A JPH0320096A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 超格子構造半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320096A true JPH0320096A (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=15604095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15535589A Pending JPH0320096A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 超格子構造半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0320096A (ja) |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP15535589A patent/JPH0320096A/ja active Pending
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