JPH0341438B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0341438B2 JPH0341438B2 JP25968985A JP25968985A JPH0341438B2 JP H0341438 B2 JPH0341438 B2 JP H0341438B2 JP 25968985 A JP25968985 A JP 25968985A JP 25968985 A JP25968985 A JP 25968985A JP H0341438 B2 JPH0341438 B2 JP H0341438B2
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- Japan
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- growth
- vapor phase
- diphosphine
- phase growth
- inp
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- Expired
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は少なくともリン（Ｐ）を含有する族
元素化合物と族元素化合物とを用いて−族
化合物半導体結晶の熱分解気相成長を行なう方法
に関するものである。
元素化合物と族元素化合物とを用いて−族
化合物半導体結晶の熱分解気相成長を行なう方法
に関するものである。
熱分解気相成長方法は族元素のアルキル化合
物と族元素化合物を原料ガスとし、この原料ガ
スを熱分解して基板結晶上に成長させている。従
つて、少なくとも原料ガスが分解する温度まで基
板を加熱しなければならない。
物と族元素化合物を原料ガスとし、この原料ガ
スを熱分解して基板結晶上に成長させている。従
つて、少なくとも原料ガスが分解する温度まで基
板を加熱しなければならない。
ところでＰを含む−族化合物半導体結晶の
熱分解気相成長方法において、Ｐの供給源として
一般にホスフイン（PH3）が用いられている。
熱分解気相成長方法において、Ｐの供給源として
一般にホスフイン（PH3）が用いられている。
しかし、このPH3は熱分解効率が悪く、GaAs
やInP等の成長における通常の基板温度である
500℃〜800℃ではなかなか分解されず、結晶中へ
のＰの取り込まれ率が極めて低くなるという問題
点を有していた。
やInP等の成長における通常の基板温度である
500℃〜800℃ではなかなか分解されず、結晶中へ
のＰの取り込まれ率が極めて低くなるという問題
点を有していた。
そこで所望の組成の結晶を成長させるには、他
の原料ガスの供給量に比べて熱分解効率の悪い
PH3の供給量は数十倍から数百倍程度多くする必
要があり、すなわち熱分解効率の悪さをその供給
量の絶対量を多くすることで補つていた。
の原料ガスの供給量に比べて熱分解効率の悪い
PH3の供給量は数十倍から数百倍程度多くする必
要があり、すなわち熱分解効率の悪さをその供給
量の絶対量を多くすることで補つていた。
しかし、PH3の供給量の絶対量を多くすること
は熱分解効率の悪いPH3はその一部しか結晶成長
に寄与せず、他の大部分は無駄になつていること
を意味し、組成制御が難しいという問題点を有し
ていた。
は熱分解効率の悪いPH3はその一部しか結晶成長
に寄与せず、他の大部分は無駄になつていること
を意味し、組成制御が難しいという問題点を有し
ていた。
一方、ダツチユミンら（J.P.Duchemin et al）
はPH3を分解炉を通してから気相成長管に供給す
ると、分解炉中で予備分解されたPH3によつて結
晶中のＰの比率が増加することをジヤーナル・オ
ブ・クリスタルグロース（J.Crystal Growth55
64 1981）に報告している。
はPH3を分解炉を通してから気相成長管に供給す
ると、分解炉中で予備分解されたPH3によつて結
晶中のＰの比率が増加することをジヤーナル・オ
ブ・クリスタルグロース（J.Crystal Growth55
64 1981）に報告している。
しかしながら、この方法では分解炉で予備分解
されたＰが分解炉と成長反応管の間及び成長反応
管壁に付着し、また付着したＰが再蒸発すること
によつて安定した組成制御及び急峻な組成変化が
出来ないという問題点を有していた。
されたＰが分解炉と成長反応管の間及び成長反応
管壁に付着し、また付着したＰが再蒸発すること
によつて安定した組成制御及び急峻な組成変化が
出来ないという問題点を有していた。
そこで本発明は上記問題点を解決し、Ｐの安定
した組成制御及び急峻な組成変化の可能な熱分解
気相成長方法を提供することを目的とする。
した組成制御及び急峻な組成変化の可能な熱分解
気相成長方法を提供することを目的とする。
本発明は少なくともリン（Ｐ）を含有する族
元素化合物と族元素化合物とを用いて−族
化合物半導体結晶の熱分解気相成長を行なうにあ
たり、リン供給原料ガスとしてジホスフイン
（P2H4）を用いることを特徴としている。
元素化合物と族元素化合物とを用いて−族
化合物半導体結晶の熱分解気相成長を行なうにあ
たり、リン供給原料ガスとしてジホスフイン
（P2H4）を用いることを特徴としている。
ジホスフインはホスフインと比べて不安定な物
質であり、熱分解気相成長炉内で、GaAsやInP
等の成長における通常の基板温度である500℃〜
800℃で容易に分解され、高い熱分解効率を示す。
質であり、熱分解気相成長炉内で、GaAsやInP
等の成長における通常の基板温度である500℃〜
800℃で容易に分解され、高い熱分解効率を示す。
また、基板温度を400℃以下に設定すると、ホ
スフインはほとんど分解されなくなり、分解炉を
用いないで成長することは出来なかつた。しか
し、ジホスフインを用いることによつて分解炉な
しで成長することが可能であり、このことは熱に
弱い構造を有する層上への成長（例えば超格子構
造を用いた埋込みレーザ、急峻なヘテロ界面を有
する電界効果トランジスタの電極層の選択成長
等）を考えた場合に極めて有効である。
スフインはほとんど分解されなくなり、分解炉を
用いないで成長することは出来なかつた。しか
し、ジホスフインを用いることによつて分解炉な
しで成長することが可能であり、このことは熱に
弱い構造を有する層上への成長（例えば超格子構
造を用いた埋込みレーザ、急峻なヘテロ界面を有
する電界効果トランジスタの電極層の選択成長
等）を考えた場合に極めて有効である。
また、ジホスフインは融点−99℃、沸点51.7℃
と室温で液体であり、通常の有機金属原料と同様
な取扱いが可能である。
と室温で液体であり、通常の有機金属原料と同様
な取扱いが可能である。
実施例 １
本発明の実施例１として、トリエチルインジウ
ム（（C2H5）3In）とジホスフイン（P2H4）を用い
て、熱分解気相成長法によりInPの成長を行つ
た。成長は横型熱分解気相成長炉を用い、常圧に
て行つた。原料ガス流量はトリエチルインジウム
3SCCM、ジホスフイン6SCCMとした。基板は
InP（100）面を用い、基板温度は650℃とした。
ム（（C2H5）3In）とジホスフイン（P2H4）を用い
て、熱分解気相成長法によりInPの成長を行つ
た。成長は横型熱分解気相成長炉を用い、常圧に
て行つた。原料ガス流量はトリエチルインジウム
3SCCM、ジホスフイン6SCCMとした。基板は
InP（100）面を用い、基板温度は650℃とした。
その結果、鏡面性の良好なInP成長層が得られ
た。
た。
ここで（Ｐの供給量）／（Inの供給量）は４で
あり、ジホスフインの分解効率がホスフインと比
べて高いことがわかる。
あり、ジホスフインの分解効率がホスフインと比
べて高いことがわかる。
本実施例ではInPの結晶成長について述べた
が、本発明による熱分解気相成長方法では
InGaP，InGaAsP，InGaAlP等の混晶半導体結
晶の成長にも実施することが可能である。
が、本発明による熱分解気相成長方法では
InGaP，InGaAsP，InGaAlP等の混晶半導体結
晶の成長にも実施することが可能である。
実施例 ２
本発明の実施例２として、トリエチルインジウ
ム（（C2H5）3In）とジホスフイン（P2H4）を用い
て熱分解気相成長法によりInPの低温成長を行な
つた。成長は横型熱分解気相成長炉を用い、
70Torrの減圧下にて行つた。原料ガス流量はト
リエチルインジウム3SCCM、ジホスフイン
30SCCMとした。基板はInP（100）面を用い、基
板温度は400℃とした。
ム（（C2H5）3In）とジホスフイン（P2H4）を用い
て熱分解気相成長法によりInPの低温成長を行な
つた。成長は横型熱分解気相成長炉を用い、
70Torrの減圧下にて行つた。原料ガス流量はト
リエチルインジウム3SCCM、ジホスフイン
30SCCMとした。基板はInP（100）面を用い、基
板温度は400℃とした。
その結果、鏡面性の良好なInP成長層が得られ
た。
た。
基板温度400℃では、ホスフインを用いた場合、
分解炉を用いないで成長を行なうことは出来ず、
ジホスフインを用いることによつて可能となつ
た。
分解炉を用いないで成長を行なうことは出来ず、
ジホスフインを用いることによつて可能となつ
た。
ここで、（Ｐの供給量）／（Inの供給量）は20
であり、実施例１のジホスフインの分解効率より
は低下しているが、基板温度400℃でも成長は可
能であつた。
であり、実施例１のジホスフインの分解効率より
は低下しているが、基板温度400℃でも成長は可
能であつた。
本実施例ではInPの結晶成長について述べた
が、本発明による熱分解気相成長方法では
InGaP，InGaAsP，InGaAlP等の混晶半導体結
晶の成長においても、ホスフインを用いた場合よ
りも成長温度を低温化することが可能である。
が、本発明による熱分解気相成長方法では
InGaP，InGaAsP，InGaAlP等の混晶半導体結
晶の成長においても、ホスフインを用いた場合よ
りも成長温度を低温化することが可能である。
以上の様に本発明の熱分解気相成長方法はリン
元素供給原料としてジホスフインを用いることに
よつて、従来のホスフインを用いた場合と比べて
熱分解効率を高くすることが可能である。また、
従来法と比べて分解炉なしで成長温度を低温化す
ることが可能で、熱に弱い構造を有する成長に極
めて有益である。
元素供給原料としてジホスフインを用いることに
よつて、従来のホスフインを用いた場合と比べて
熱分解効率を高くすることが可能である。また、
従来法と比べて分解炉なしで成長温度を低温化す
ることが可能で、熱に弱い構造を有する成長に極
めて有益である。
Claims (1)
- １ 少なくともリン（Ｐ）を含有する族元素化
合物と族元素化合物とを用いて−族化合物
半導体結晶の熱分解気相成長を行なうにあたり、
リン供給原料ガスとしてジホスフイン（P2H4）
を用いることを特徴とする熱分解気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25968985A JPS62123099A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 熱分解気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25968985A JPS62123099A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 熱分解気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62123099A JPS62123099A (ja) | 1987-06-04 |
| JPH0341438B2 true JPH0341438B2 (ja) | 1991-06-24 |
Family
ID=17337550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25968985A Granted JPS62123099A (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | 熱分解気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62123099A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5120676A (en) * | 1990-03-23 | 1992-06-09 | Cvd Incorporated | Use of phosphine and arsine compounds in chemical vapor deposition and chemical doping |
-
1985
- 1985-11-21 JP JP25968985A patent/JPS62123099A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62123099A (ja) | 1987-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |