JPH03271194A - ＩｎＰ系結晶の気相成長法 - Google Patents
ＩｎＰ系結晶の気相成長法Info
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- JPH03271194A JPH03271194A JP7083890A JP7083890A JPH03271194A JP H03271194 A JPH03271194 A JP H03271194A JP 7083890 A JP7083890 A JP 7083890A JP 7083890 A JP7083890 A JP 7083890A JP H03271194 A JPH03271194 A JP H03271194A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
［産業上の利用分野コ
この発明は、ＩｎＰ系化合物半導体結晶の気相成長法に
関するものであり、特に、ＦｅをドープしたＩｎＰ系結
晶を気相成長させる方法に関するものである。
関するものであり、特に、ＦｅをドープしたＩｎＰ系結
晶を気相成長させる方法に関するものである。
［従来の技術］
ＩｎおよびＰを成分元素とするＩｎＰ系化合物半導体結
晶を気相成長させる方法において、Ｆｅをドープした高
抵抗の結晶を成長させる従来の方法には、以下に示すよ
うなものがある。
晶を気相成長させる方法において、Ｆｅをドープした高
抵抗の結晶を成長させる従来の方法には、以下に示すよ
うなものがある。
（１） Ｆｅ原料メタルをＨＣｉと反応させ生成した
ＦｅＣ（１２をドーパントとして用い、Ｈ２をキャリア
ガスとして、生成したＦｅＣｌ２および成分元素もしく
は成分元素の揮発性の化合物を基板まで輸送し、基板上
での反応によって結晶を成長させる方法（Ｊ、Ｃｒｙｓ
ｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ、９６ （１９８９）、７−１
２）。
ＦｅＣ（１２をドーパントとして用い、Ｈ２をキャリア
ガスとして、生成したＦｅＣｌ２および成分元素もしく
は成分元素の揮発性の化合物を基板まで輸送し、基板上
での反応によって結晶を成長させる方法（Ｊ、Ｃｒｙｓ
ｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ、９６ （１９８９）、７−１
２）。
（２） Ｆｅが混合されたＩｎソースにＨＣ息を導入
し、ＨＣｆｌとの反応により生成したＦｅＣ庭、をドー
パントとして用い、Ｈ２をキャリアガスとして、ＦｅＣ
１１２および成分元素もしくは成分元素の揮発性の化合
物を基板まで輸送し、基板上での反応によって結晶を成
長させる方法。
し、ＨＣｆｌとの反応により生成したＦｅＣ庭、をドー
パントとして用い、Ｈ２をキャリアガスとして、ＦｅＣ
１１２および成分元素もしくは成分元素の揮発性の化合
物を基板まで輸送し、基板上での反応によって結晶を成
長させる方法。
また、クロライド気相成長において、成分元素塩化物の
水素還元反応を利用した水素還元法による気相成長法が
、５ＥＫＩらによって、Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、１５
（１９７６）、１５９１で報告されている。
水素還元反応を利用した水素還元法による気相成長法が
、５ＥＫＩらによって、Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、１５
（１９７６）、１５９１で報告されている。
［発明が解決しようとする課題］
上述した従来の方法において、（１）に示した方法では
、Ｆｅをドープするためにソースチューブを必要とし、
用いる装置の反応管構造が複雑であった。さらに、上述
したこれらの方法はＨ２ガスをキャリアガスとして用い
るため、ドーパントとして生成したＦ ｅ Ｃ１２が、
Ｈ２で還元され、その一部がＦｅとＨＣｉに戻ってしま
う反応が起こっていた。このためＦｅＣ９２の生成効率
が低くなり、Ｆｅが十分ドープされないという問題があ
った。
、Ｆｅをドープするためにソースチューブを必要とし、
用いる装置の反応管構造が複雑であった。さらに、上述
したこれらの方法はＨ２ガスをキャリアガスとして用い
るため、ドーパントとして生成したＦ ｅ Ｃ１２が、
Ｈ２で還元され、その一部がＦｅとＨＣｉに戻ってしま
う反応が起こっていた。このためＦｅＣ９２の生成効率
が低くなり、Ｆｅが十分ドープされないという問題があ
った。
この発明の目的は、上述したような問題点を解決し、用
いる装置の反応管構造が簡単なもので済み、しかも、Ｆ
ｅを十分にかつ再現性よくドープすることができるＩｎ
Ｐ系結晶の気相成長法を提供することにある。
いる装置の反応管構造が簡単なもので済み、しかも、Ｆ
ｅを十分にかつ再現性よくドープすることができるＩｎ
Ｐ系結晶の気相成長法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
この発明は、基板上にＦｅをドープさせたＩｎＰ系結晶
を形成させるＩｎＰ系結晶の気相成長法において、予め
Ｆｅが混合されたＩｎソースを準備する工程と、Ｆｅが
混合されたＩｎソースの上方を通過して基板上までＰＣ
Ｏ−ｓを不活性ガスを主成分とするキャリアガスによっ
て輸送する工程と、上記基板上にＨ２ガスを吹きつける
工程とを備えるＩｎＰ系結晶の気相成長法である。
を形成させるＩｎＰ系結晶の気相成長法において、予め
Ｆｅが混合されたＩｎソースを準備する工程と、Ｆｅが
混合されたＩｎソースの上方を通過して基板上までＰＣ
Ｏ−ｓを不活性ガスを主成分とするキャリアガスによっ
て輸送する工程と、上記基板上にＨ２ガスを吹きつける
工程とを備えるＩｎＰ系結晶の気相成長法である。
なお、この発明に従う不活性ガスとしては、たとえば、
Ｈｅ５Ｎ２およびＡ「等をあげることができる。
Ｈｅ５Ｎ２およびＡ「等をあげることができる。
［作用コ
この発明の気相成長法では、Ｆｅを原料のＩｎ中に混合
させているため、Ｆｅを導入するためのソースチューブ
を必要としない。したがって、結晶成長に用いる装置の
反応管構造が簡単なものになる。
させているため、Ｆｅを導入するためのソースチューブ
を必要としない。したがって、結晶成長に用いる装置の
反応管構造が簡単なものになる。
また、Ｉｎ中に混合されたＦｅは、キャリアガスにより
運ばれるＰＣＩＩ！ａと反応し、Ｆ ｅ Ｃ（１２とな
る。このときキャリアガスには不活性ガスを使用するた
め、ＦｅＣ１ｚは上述したように還元されることもなく
、効率良く生成され、基板上まで輸送される。
運ばれるＰＣＩＩ！ａと反応し、Ｆ ｅ Ｃ（１２とな
る。このときキャリアガスには不活性ガスを使用するた
め、ＦｅＣ１ｚは上述したように還元されることもなく
、効率良く生成され、基板上まで輸送される。
さらに、Ｈ２ガスを基板上に吹きつけることによって、
キャリアガスによって基板上まで輸送されたＰＣｌａを
還元しＰを生成させる。この時、キャリアガスによって
基板上まで輸送されたＩｎ。
キャリアガスによって基板上まで輸送されたＰＣｌａを
還元しＰを生成させる。この時、キャリアガスによって
基板上まで輸送されたＩｎ。
ＦｅＣｌ２および生成されたＰが効率良く基板上で反応
する。このようにして、基板上にＦｅが十分ドープされ
たＩｎＰ系結晶が成長する。
する。このようにして、基板上にＦｅが十分ドープされ
たＩｎＰ系結晶が成長する。
なお、ドーパントＦｅＣｌ２の量は、原料のＩｎ中に混
合されるＦｅの含有量およびＦｅを混合したＩｎソース
の加熱温度を制御することにより、調整することができ
る。
合されるＦｅの含有量およびＦｅを混合したＩｎソース
の加熱温度を制御することにより、調整することができ
る。
［実施例］
第１図は、この発明の方法を実施するために用いられる
装置の一例を示す模式図である。この装置は、ガス供給
口３およびガス排出口５が両端に設けられた管状の石英
反応管４で主として構成されている。石英反応管４内に
おいて、ガス供給口３の近傍には、Ｆｅを混合したＩｎ
が容器に収容されたＦｅ混合Ｉｎソース１が設けられ、
Ｆｅ混合Ｉｎソース１から少し離れたガス排出口５に近
い場所には、基板２が設置されている。また、石英反応
管４でガス供給口３に近い側壁には、Ｈ２ガス供給菅６
が設けられている。Ｈ２ガス供給管６は、石英反応管４
内を基板２の上方にまで延び、その吹出ロアは、基板２
に向けられている。
装置の一例を示す模式図である。この装置は、ガス供給
口３およびガス排出口５が両端に設けられた管状の石英
反応管４で主として構成されている。石英反応管４内に
おいて、ガス供給口３の近傍には、Ｆｅを混合したＩｎ
が容器に収容されたＦｅ混合Ｉｎソース１が設けられ、
Ｆｅ混合Ｉｎソース１から少し離れたガス排出口５に近
い場所には、基板２が設置されている。また、石英反応
管４でガス供給口３に近い側壁には、Ｈ２ガス供給菅６
が設けられている。Ｈ２ガス供給管６は、石英反応管４
内を基板２の上方にまで延び、その吹出ロアは、基板２
に向けられている。
このように形成された装置において、ガス供給口３から
は、ＰＣｆｌａを混合したキャリアガスが石英反応管４
内に導入され、導入されたｐｃＬは、キャリアガスによ
ってＦｅ混合Ｉｎソース１の上方を通り、基板２上まで
輸送されるようになっている。また、Ｈ２ガス供給口６
からは、Ｈ２ガスが基板２上に吹きつけられる。
は、ＰＣｆｌａを混合したキャリアガスが石英反応管４
内に導入され、導入されたｐｃＬは、キャリアガスによ
ってＦｅ混合Ｉｎソース１の上方を通り、基板２上まで
輸送されるようになっている。また、Ｈ２ガス供給口６
からは、Ｈ２ガスが基板２上に吹きつけられる。
第１図に示した装置を用い、基板２にＩｎＰ０１基板、
キャリアガスにＨｅを使用して、ＩｎＰ系結晶の気相成
長を行なった。Ｆｅ混合Ｉｎソース１中のＦｅの含有量
を０．２５重量パーセント、Ｆｅ混合Ｉｎソース１の温
度を７００℃、基板２の温度を７００℃、ｐｃｔ、の流
量を１１００５ＣＣおよびＨ２の流量を１０１００５ｅ
として、結晶の気相成長を行なった。その結果、基板２
上に、厚み４μｍのＩｎＰ系結晶の気相成長層が形成さ
れた。
キャリアガスにＨｅを使用して、ＩｎＰ系結晶の気相成
長を行なった。Ｆｅ混合Ｉｎソース１中のＦｅの含有量
を０．２５重量パーセント、Ｆｅ混合Ｉｎソース１の温
度を７００℃、基板２の温度を７００℃、ｐｃｔ、の流
量を１１００５ＣＣおよびＨ２の流量を１０１００５ｅ
として、結晶の気相成長を行なった。その結果、基板２
上に、厚み４μｍのＩｎＰ系結晶の気相成長層が形成さ
れた。
この気相成長層の表面および基板２の裏側に、ＡｕＧｅ
Ｎｉを蒸着し、比抵抗を測定した。測定の結果を第２図
に示す。第２図は、電圧（横軸）に対し、電流（縦軸）
をプロットしていったもので、描かれた直線から比抵抗
値を求めることができる。その結果、比抵抗値は、２．
３Ｘ１０’Ω・ｃｍであった。したがって、得られた気
相成長層は、高抵抗であり、Ｆｅが十分ドープされてい
ることが明らかとなった。
Ｎｉを蒸着し、比抵抗を測定した。測定の結果を第２図
に示す。第２図は、電圧（横軸）に対し、電流（縦軸）
をプロットしていったもので、描かれた直線から比抵抗
値を求めることができる。その結果、比抵抗値は、２．
３Ｘ１０’Ω・ｃｍであった。したがって、得られた気
相成長層は、高抵抗であり、Ｆｅが十分ドープされてい
ることが明らかとなった。
［発明の効果コ
以上説明したように、この発明の方法では、Ｆｅをドー
プするためのソースチューブを設ける必要がなく、用い
られる装置の反応管構造が簡単なものとなる。また、こ
の発明では気相成長法において、ｐｃ’ｓを導入し、こ
れをＨ２で還元する水素還元法を採用している。この場
合、反応系全体の温度は単一に設定しておけばよく、反
応系を加熱するためのヒータ構造がより簡単になる。さ
らに、ドーパントの分子種ＦｅＣｌ！２は、上述したよ
うに効率的に生成されかつ安定であるため、十分にＦｅ
がドープされたＩｎＰ系結晶を再現性よく得ることがで
きる。このような利点から、安定した品質の高抵抗を示
すＩｎＰ系結晶が得られるので、この発明を半導体レー
ザの分野において、半導体装置の製作に利用すると効果
的である。
プするためのソースチューブを設ける必要がなく、用い
られる装置の反応管構造が簡単なものとなる。また、こ
の発明では気相成長法において、ｐｃ’ｓを導入し、こ
れをＨ２で還元する水素還元法を採用している。この場
合、反応系全体の温度は単一に設定しておけばよく、反
応系を加熱するためのヒータ構造がより簡単になる。さ
らに、ドーパントの分子種ＦｅＣｌ！２は、上述したよ
うに効率的に生成されかつ安定であるため、十分にＦｅ
がドープされたＩｎＰ系結晶を再現性よく得ることがで
きる。このような利点から、安定した品質の高抵抗を示
すＩｎＰ系結晶が得られるので、この発明を半導体レー
ザの分野において、半導体装置の製作に利用すると効果
的である。
第１図は、この発明の方法を実施するために用いられる
装置の一例を示す模式図である。 第２図は、実施例で得られた気相成長層の比抵抗を測定
した結果を示す図である。 図において、１はＦｅ混合Ｉｎソース、２は基板、３は
ガス供給口、４は石英反応管、５はガス排出口、６はＨ
２供給菅、７は吹出口を示す。
装置の一例を示す模式図である。 第２図は、実施例で得られた気相成長層の比抵抗を測定
した結果を示す図である。 図において、１はＦｅ混合Ｉｎソース、２は基板、３は
ガス供給口、４は石英反応管、５はガス排出口、６はＨ
２供給菅、７は吹出口を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板上にＦｅをドープさせたＩｎＰ系結晶を形成させ
るＩｎＰ系結晶の気相成長法において、予めＦｅが混合
されたＩｎソースを準備する工程と、 前記Ｆｅが混合されたＩｎソースの上方を通過して前記
基板上まで、ＰＣｌ＿３を、不活性ガスを主成分とする
キャリアガスによって輸送する工程と、 前記基板上にＨ＿２ガスを吹きつける工程と、を備える
ＩｎＰ系結晶の気相成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7083890A JPH03271194A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | ＩｎＰ系結晶の気相成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7083890A JPH03271194A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | ＩｎＰ系結晶の気相成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03271194A true JPH03271194A (ja) | 1991-12-03 |
Family
ID=13443106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7083890A Pending JPH03271194A (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | ＩｎＰ系結晶の気相成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03271194A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59217288A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 記憶装置 |
| JPS6243894A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Nec Corp | 半導体メモリ |
| JPS6299976A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-09 | Hitachi Vlsi Eng Corp | 半導体記憶装置 |
| JPH0198186A (ja) * | 1987-06-29 | 1989-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | 同期型記憶装置 |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP7083890A patent/JPH03271194A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59217288A (ja) * | 1983-05-25 | 1984-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 記憶装置 |
| JPS6243894A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Nec Corp | 半導体メモリ |
| JPS6299976A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-09 | Hitachi Vlsi Eng Corp | 半導体記憶装置 |
| JPH0198186A (ja) * | 1987-06-29 | 1989-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | 同期型記憶装置 |
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