JPH0330339A - ２―６族化合物半導体の結晶成長方法 - Google Patents
２―６族化合物半導体の結晶成長方法Info
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- JPH0330339A JPH0330339A JP16493989A JP16493989A JPH0330339A JP H0330339 A JPH0330339 A JP H0330339A JP 16493989 A JP16493989 A JP 16493989A JP 16493989 A JP16493989 A JP 16493989A JP H0330339 A JPH0330339 A JP H0330339A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、Ｐ型の伝導型を有するｎ−ｖｒ族化合物半導
体の結晶成長方法に関する。
体の結晶成長方法に関する。
［従来の技術］
従来、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のＰ型結晶を成長する
際のアクセプタ不純物の原料として、■族元素であるＬ
ｉ、Ｎａ、に等の単体及びこれらの有機化合物或いは■
族元素であるＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ等の単体及びこれらの
水素化物或いはハロゲン化物等が用いられていた。
際のアクセプタ不純物の原料として、■族元素であるＬ
ｉ、Ｎａ、に等の単体及びこれらの有機化合物或いは■
族元素であるＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ等の単体及びこれらの
水素化物或いはハロゲン化物等が用いられていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来技術に於けるアクセプタ不純物の原
料を用いてＰ型のＩ［−Ｖｌ族化合物半導体結晶を成長
しようとした場合、実用に充分な電気特性を有するＰ型
結晶は得られないという課題を有する。そこで本発明は
、前述した従来技術の課題を解決するもので、その目的
とするところは正孔濃度の高い低抵抗のＰ型ＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体の結晶の成長方法を堤供するところにあ
る。
料を用いてＰ型のＩ［−Ｖｌ族化合物半導体結晶を成長
しようとした場合、実用に充分な電気特性を有するＰ型
結晶は得られないという課題を有する。そこで本発明は
、前述した従来技術の課題を解決するもので、その目的
とするところは正孔濃度の高い低抵抗のＰ型ＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体の結晶の成長方法を堤供するところにあ
る。
［課題を解決する為の手段］
本発明のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の結晶成長方法は半
導体基板上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のＰ型結晶を成
長する際、■族原料としてジアルキル亜鉛（Ｒ２Ｚｎ）
とジアルキルセレン（Ｒ２Ｓｅ）の付加体を用い、又ア
クセプタ不純物の原料としてＩ族元素とＶ族元素を含む
化合物を用いることを待徴とする。
導体基板上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のＰ型結晶を成
長する際、■族原料としてジアルキル亜鉛（Ｒ２Ｚｎ）
とジアルキルセレン（Ｒ２Ｓｅ）の付加体を用い、又ア
クセプタ不純物の原料としてＩ族元素とＶ族元素を含む
化合物を用いることを待徴とする。
［実施例コ
本発明を実施例に基ずき詳細に説明する。本実施例では
、ＬｉＮ（ＣＨ３）２をアクセプタ不純物の原料として
ＧａＡｓ基板上にＺｎ５ｅ薄膜を成長する場合について
示す。
、ＬｉＮ（ＣＨ３）２をアクセプタ不純物の原料として
ＧａＡｓ基板上にＺｎ５ｅ薄膜を成長する場合について
示す。
第１図は本実施例に於いて使用したＭＯＣＶＤ装置の構
成概略図である。石英製反応管１０１の内部に設置され
たカーボン製サセプタ１０２の上部にＧａＡｓ単結晶基
板１０３が置かれる。カーボン製サセプタ１０２は高周
波電源に接続されたワークフィル１０４によってＲＦ誘
導加熱されるが、この時ＧａＡｓ単結晶基板１０３も同
時に加熱される。反応管１０１の内部には、ＺｎＳ ｅ
薄膜の成長に必要な気相原料がステンレス製配管工０５
を通して導入される。まず気相原料の輸送に用いる水素
ガスは水素ボンベ１０６より水素精製器１０７を通過し
て高純度に精製された後、流量調節器（ＭＦＣ）に入れ
られる。キャリアガスとしての水素ガスはＭＦｅ２Ｏ４
で流量を制御され反応管１０１に流れ込む。■族原料に
は（ＣＨ３）２Ｚｎ Ｈ（ＣＨ３）２Ｓｅ （ＤＭＺｎ
−ＤＭＳ ｅ）付加体を用いる。ＤＭＺ ｎ −ＤＭＳ
ｅ付加体１０９はステンレス製バブラ１１０に充填さ
れ恒温槽１１１によって一定温度に保持されている。Ｍ
ＦＣ１１２を通過して流量を制御された水素ガスはバブ
ラ１１０に導入され、ＤＭＺｎ −ＤＭＳ ｅ付加体を
バブリングすることで、ＤＭＺ ｎ −ＤＭＳｅ付加体
を含んでキャリアガスと合流する。ｖＩ族元素であるＳ
ｅの原料には水素ガスで１０％に希釈されたＨ２Ｓｅガ
スを用いる。Ｈ２Ｓｅボンベ１１３中のＨ２Ｓｅガスは
ＭＦＣ１１４を通過した後キャリアガスに合流する。ア
クセプタ不純物の原料であるＬ ｉ Ｎ （ＣＨ３）
２１１５は石英製バフラ１１６に封入されており、該バ
ブラ１１６は恒温槽１１７によって一定ａ度に保持され
る。ＭＦＣ１１８を通過して流量を制御された水素ガス
はバブラ１１６に導入され、ＬＩＮ（ＣＨ３）２を含ん
でキャリアガスに合流する。反応管１０１を通過した原
料を含むキャリアガスはニードルバルブ１１９を通して
ロータリーポンプ１２０により排気される。ニードルバ
ルブ１１９を調節することにより反応管内の圧力を一定
に保つ。
成概略図である。石英製反応管１０１の内部に設置され
たカーボン製サセプタ１０２の上部にＧａＡｓ単結晶基
板１０３が置かれる。カーボン製サセプタ１０２は高周
波電源に接続されたワークフィル１０４によってＲＦ誘
導加熱されるが、この時ＧａＡｓ単結晶基板１０３も同
時に加熱される。反応管１０１の内部には、ＺｎＳ ｅ
薄膜の成長に必要な気相原料がステンレス製配管工０５
を通して導入される。まず気相原料の輸送に用いる水素
ガスは水素ボンベ１０６より水素精製器１０７を通過し
て高純度に精製された後、流量調節器（ＭＦＣ）に入れ
られる。キャリアガスとしての水素ガスはＭＦｅ２Ｏ４
で流量を制御され反応管１０１に流れ込む。■族原料に
は（ＣＨ３）２Ｚｎ Ｈ（ＣＨ３）２Ｓｅ （ＤＭＺｎ
−ＤＭＳ ｅ）付加体を用いる。ＤＭＺ ｎ −ＤＭＳ
ｅ付加体１０９はステンレス製バブラ１１０に充填さ
れ恒温槽１１１によって一定温度に保持されている。Ｍ
ＦＣ１１２を通過して流量を制御された水素ガスはバブ
ラ１１０に導入され、ＤＭＺｎ −ＤＭＳ ｅ付加体を
バブリングすることで、ＤＭＺ ｎ −ＤＭＳｅ付加体
を含んでキャリアガスと合流する。ｖＩ族元素であるＳ
ｅの原料には水素ガスで１０％に希釈されたＨ２Ｓｅガ
スを用いる。Ｈ２Ｓｅボンベ１１３中のＨ２Ｓｅガスは
ＭＦＣ１１４を通過した後キャリアガスに合流する。ア
クセプタ不純物の原料であるＬ ｉ Ｎ （ＣＨ３）
２１１５は石英製バフラ１１６に封入されており、該バ
ブラ１１６は恒温槽１１７によって一定ａ度に保持され
る。ＭＦＣ１１８を通過して流量を制御された水素ガス
はバブラ１１６に導入され、ＬＩＮ（ＣＨ３）２を含ん
でキャリアガスに合流する。反応管１０１を通過した原
料を含むキャリアガスはニードルバルブ１１９を通して
ロータリーポンプ１２０により排気される。ニードルバ
ルブ１１９を調節することにより反応管内の圧力を一定
に保つ。
以下に上記のＭＯＣＶＤ装置を用いてＧａＡｓ基板上に
Ｐ型ＺｎＳ ｅ薄膜を成長する手順を示す。
Ｐ型ＺｎＳ ｅ薄膜を成長する手順を示す。
ＧａＡｓ基板をカーボンサセプタ１０２上に設置した後
反応管１０１内を真空排気する。充分な真空度に達した
後水素ガスを反応管内に流しＧａＡｓ基板の加熱を始め
る。ＧａＡｓ基板を５００℃以上に加熱することにより
表面の酸化物等を除去しＧａＡｓ表面を清浄化する。そ
の後基板諷度を成長時の３２５°Ｃ迄降温する。１度が
安定しかつ反応管内の圧力が７０Ｔｏｒｒで安定した後
■族原料であるＤＭＺｎ −ＤＭＳ ｅ付加体及び■族
原料であるＨ２Ｓｅ及びアクセプタ不純物の原料である
ＬｉＮ（ＣＨ３）２を反応管内に導入する。所定の時間
Ｚｎ５ｅの成長を行なった後各々の原料を反応管内に流
すのを止め、又基板の加熱を止めて成長は終了する。Ｄ
ＭＺｎ −ＤＭＳ ｅ付加体及びＨ２Ｓｅの供給１をそ
れぞれ７０ｕｍｏｌ／ｍｉｎ及び２０Ｑｕｍｏｌ／ｍｉ
ｎとした時のＺｎ５ｅの成長速度は２．Ｑｕｍ／ｈであ
った。又２インチ基板を用いた場合の膜厚の分布は±５
％以内と均一であった。以上の様にして成長したＺｎ５
ｅ薄膜はＸ線回折ロッキングカーブの半値幅は２００ｓ
ｅｃ以下であり良好な結晶性を有するｆＪ１結晶である
。４．２にのフォトルミネッセンス測定においては、中
性アクセプタに束縛されたエキシトンからの発光ピーク
が支配的であった。Ｉｎ−Ａｕ合金によるオーミックコ
ンタクトをとり、Ｈａ ｌ １測定を行ないＰのキャリ
アｍＲとＬｉＮ（Ｃ■］３）２の供給量の関係を調べた
結果を第２図に示す。
反応管１０１内を真空排気する。充分な真空度に達した
後水素ガスを反応管内に流しＧａＡｓ基板の加熱を始め
る。ＧａＡｓ基板を５００℃以上に加熱することにより
表面の酸化物等を除去しＧａＡｓ表面を清浄化する。そ
の後基板諷度を成長時の３２５°Ｃ迄降温する。１度が
安定しかつ反応管内の圧力が７０Ｔｏｒｒで安定した後
■族原料であるＤＭＺｎ −ＤＭＳ ｅ付加体及び■族
原料であるＨ２Ｓｅ及びアクセプタ不純物の原料である
ＬｉＮ（ＣＨ３）２を反応管内に導入する。所定の時間
Ｚｎ５ｅの成長を行なった後各々の原料を反応管内に流
すのを止め、又基板の加熱を止めて成長は終了する。Ｄ
ＭＺｎ −ＤＭＳ ｅ付加体及びＨ２Ｓｅの供給１をそ
れぞれ７０ｕｍｏｌ／ｍｉｎ及び２０Ｑｕｍｏｌ／ｍｉ
ｎとした時のＺｎ５ｅの成長速度は２．Ｑｕｍ／ｈであ
った。又２インチ基板を用いた場合の膜厚の分布は±５
％以内と均一であった。以上の様にして成長したＺｎ５
ｅ薄膜はＸ線回折ロッキングカーブの半値幅は２００ｓ
ｅｃ以下であり良好な結晶性を有するｆＪ１結晶である
。４．２にのフォトルミネッセンス測定においては、中
性アクセプタに束縛されたエキシトンからの発光ピーク
が支配的であった。Ｉｎ−Ａｕ合金によるオーミックコ
ンタクトをとり、Ｈａ ｌ １測定を行ないＰのキャリ
アｍＲとＬｉＮ（Ｃ■］３）２の供給量の関係を調べた
結果を第２図に示す。
以上述べた実施例に於いてはＩＩＩ−Ｖｌ族化合物半導
体としてＺｎ５ｅ薄膜を成長する場合について述べたが
、本発明は他の■−■族化合物半導体すなわちＺｎＳ、
ＺｎＴｅ、ＣｄＳｅ、Ｃｃ）ＴｅＣｄＳ等及びこれらの
混晶又は超格子にも適用できる。またアクセプタ不純物
の原料としてＬｉＮ（ＣＨ３）２を用いた場合について
示したが、他のすべてのＩ族元素と■族元素の組合せで
も有効である。
体としてＺｎ５ｅ薄膜を成長する場合について述べたが
、本発明は他の■−■族化合物半導体すなわちＺｎＳ、
ＺｎＴｅ、ＣｄＳｅ、Ｃｃ）ＴｅＣｄＳ等及びこれらの
混晶又は超格子にも適用できる。またアクセプタ不純物
の原料としてＬｉＮ（ＣＨ３）２を用いた場合について
示したが、他のすべてのＩ族元素と■族元素の組合せで
も有効である。
［発明の効果］
本発明は以下の様な効果を有する。
ａ） 従来技術では得られなかった低抵抗のＰ型のｎ−
ｖｉ族化合物半導体の結晶成長が可能となった。
ｖｉ族化合物半導体の結晶成長が可能となった。
ｂ） 従来技術ではアクセプタ不純物を添加すると自己
補償効果により結晶性が低下していたが、本発明の結晶
成長方法ではアクセプタ不純物を添加しても良好な結晶
性を有する薄膜を得ることができる。
補償効果により結晶性が低下していたが、本発明の結晶
成長方法ではアクセプタ不純物を添加しても良好な結晶
性を有する薄膜を得ることができる。
ｃ） Ｒ２Ｚｎ−Ｒ２Ｓｅ付加体を用いることにより
、Ｒ２Ｚｎと■族元素の水素化物を原料とする気相成長
で起る付加反応を抑制することができ大面積にわたり均
一で高品質なＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体の薄膜を成長す
ることができる。
、Ｒ２Ｚｎと■族元素の水素化物を原料とする気相成長
で起る付加反応を抑制することができ大面積にわたり均
一で高品質なＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体の薄膜を成長す
ることができる。
ｃｌ） Ｖｌ族元素の原料としてアル牛ル化合物を用
いた場合と比較してより低温で結晶成長できる為、自己
補償効果の抑制及び外因性不純物の取込の抑制に効果か
ある。
いた場合と比較してより低温で結晶成長できる為、自己
補償効果の抑制及び外因性不純物の取込の抑制に効果か
ある。
第１図は本発明の実施例に於いて使用したＭＯＣＶＤ装
置の概略断面図。 第２図は本発明の実施例に於いて作製したＺｎ５ｅ薄膜
中のＰのキャリア濃度とＬｉＮ（ＣＨ３）２の供給■の
関係を示す図。 １０１・・・石英製反応管 １０２・・・カーボン製サセプタ １０３・・・ＧａＡｓ単結晶基板 １０４・・・ワークコイル １０５・・・ステンレス製配管 １０６・・・水素ボンベ １０７・・・水素精製器 １０８・・・ＭＦＣ １０９−−−ＤＭＺｎ −ＤＭＳ ｅ付加体１１０・・
・ステンレス製バブラ １１１・・・恒温槽 １１２・・・ＭＦＣ ３・・・Ｈ２Ｓｅボンベ ４ ・・・ＭＦＣ ５・・・Ｌ ｉ Ｎ （ＣＨ３） ２６・・・
石英製バブラ ７・・・恒温槽 ８・・・ＭＦＣ ９・・・ニードルバルブ ０・・・ロータリーポンプ 以 上
置の概略断面図。 第２図は本発明の実施例に於いて作製したＺｎ５ｅ薄膜
中のＰのキャリア濃度とＬｉＮ（ＣＨ３）２の供給■の
関係を示す図。 １０１・・・石英製反応管 １０２・・・カーボン製サセプタ １０３・・・ＧａＡｓ単結晶基板 １０４・・・ワークコイル １０５・・・ステンレス製配管 １０６・・・水素ボンベ １０７・・・水素精製器 １０８・・・ＭＦＣ １０９−−−ＤＭＺｎ −ＤＭＳ ｅ付加体１１０・・
・ステンレス製バブラ １１１・・・恒温槽 １１２・・・ＭＦＣ ３・・・Ｈ２Ｓｅボンベ ４ ・・・ＭＦＣ ５・・・Ｌ ｉ Ｎ （ＣＨ３） ２６・・・
石英製バブラ ７・・・恒温槽 ８・・・ＭＦＣ ９・・・ニードルバルブ ０・・・ロータリーポンプ 以 上
Claims (1)
- 半導体基板上にII−VI族化合物半導体のＰ型結晶を成長
する際、II族原料としてジアルキル亜鉛（Ｒ＿２Ｚｎ）
とジアルキルセレン（Ｒ＿２Ｓｅ）の付加体を用い、又
アクセプタ不純物の原料として I 族元素とＶ族元素を
含む化合物を用いることを特徴とするII−VI族化合物半
導体の結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16493989A JPH0330339A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | ２―６族化合物半導体の結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16493989A JPH0330339A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | ２―６族化合物半導体の結晶成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0330339A true JPH0330339A (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=15802718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16493989A Pending JPH0330339A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | ２―６族化合物半導体の結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0330339A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6492650B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-12-10 | Omron Corporation | Sensor unit for use in a multiple sensor unit array |
| US6879407B2 (en) | 2001-03-23 | 2005-04-12 | Omron Corporation | Displacement sensor |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP16493989A patent/JPH0330339A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6492650B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-12-10 | Omron Corporation | Sensor unit for use in a multiple sensor unit array |
| US6879407B2 (en) | 2001-03-23 | 2005-04-12 | Omron Corporation | Displacement sensor |
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