JPH04324927A - 化合物半導体結晶の製造方法 - Google Patents
化合物半導体結晶の製造方法Info
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- JPH04324927A JPH04324927A JP9463291A JP9463291A JPH04324927A JP H04324927 A JPH04324927 A JP H04324927A JP 9463291 A JP9463291 A JP 9463291A JP 9463291 A JP9463291 A JP 9463291A JP H04324927 A JPH04324927 A JP H04324927A
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Landscapes
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は化合物半導体結晶、特に
水銀・カドミウム・テルルの化合物半導体結晶の製造方
法に関する。
水銀・カドミウム・テルルの化合物半導体結晶の製造方
法に関する。
【０００２】赤外線検知素子形成材料として従来より水
銀・カドミウム・テルル（ ＨｇＣｄＴｅ）の化合物半
導体結晶が用いられており、高品質な結晶を簡単な装置
で得る方法として液相エピタキシャル成長方法が用いら
れている。
銀・カドミウム・テルル（ ＨｇＣｄＴｅ）の化合物半
導体結晶が用いられており、高品質な結晶を簡単な装置
で得る方法として液相エピタキシャル成長方法が用いら
れている。
【０００３】
【従来の技術】従来の液相エピタキシャル成長方法は、
図４（ａ）に示すように、アンプル１の内部にカドミウ
ム・テルル（ ＣｄＴｅ） よりなる基板、或いはサフ
ァイア基板上に気相成長によりＣｄＴｅ結晶を成長した
エピタキシャル成長用基板２を支持板３上に載置し、こ
の基板２と支持板３を基板設置治具４に挟んで設置し、
該基板に対向する位置に水銀・カドミウム・テルル（
ＨｇＣｄＴｅ） のメルト（ 合金） を設置した状態
で封入する。そしてアンプル１ を加熱炉（ 図示せず
） 内に挿入して、該アンプル１を５００ ℃前後の温
度に加熱して前記メルト（ 合金） を溶融して溶融メ
ルト５ とする。
図４（ａ）に示すように、アンプル１の内部にカドミウ
ム・テルル（ ＣｄＴｅ） よりなる基板、或いはサフ
ァイア基板上に気相成長によりＣｄＴｅ結晶を成長した
エピタキシャル成長用基板２を支持板３上に載置し、こ
の基板２と支持板３を基板設置治具４に挟んで設置し、
該基板に対向する位置に水銀・カドミウム・テルル（
ＨｇＣｄＴｅ） のメルト（ 合金） を設置した状態
で封入する。そしてアンプル１ を加熱炉（ 図示せず
） 内に挿入して、該アンプル１を５００ ℃前後の温
度に加熱して前記メルト（ 合金） を溶融して溶融メ
ルト５ とする。
【０００４】次いで図４（ｃ）に示すようにこの溶融メ
ルト５ の温度を液相化温度付近の温度（４７９℃〜４
８０ ℃） に降下させ、該アンプルを図４（ａ）より
図４（ｂ）に示すように、１８０度矢印Ａの方向に回転
し、該溶融メルト５に前記エピタキシャル成長用基板２
を接触し、前記溶融メルト５の温度を図４（ｃ）に示す
ように、０．０５℃／ 分）の温度勾配で降下させなが
ら、所定時間保って該基板２ 上にＨｇＣｄＴｅのエピ
タキシャル結晶を形成する。
ルト５ の温度を液相化温度付近の温度（４７９℃〜４
８０ ℃） に降下させ、該アンプルを図４（ａ）より
図４（ｂ）に示すように、１８０度矢印Ａの方向に回転
し、該溶融メルト５に前記エピタキシャル成長用基板２
を接触し、前記溶融メルト５の温度を図４（ｃ）に示す
ように、０．０５℃／ 分）の温度勾配で降下させなが
ら、所定時間保って該基板２ 上にＨｇＣｄＴｅのエピ
タキシャル結晶を形成する。
【０００５】次いで、このアンプル１ を更に図４（ｂ
）より図４（ａ）の状態と成るように、１８０ 度矢印
Ｂのように回転してエピタキシャル成長用基板２上より
溶融メルト５ を除去し、該基板上にＨｇＣｄＴｅのエ
ピタキシャル結晶を成長している。
）より図４（ａ）の状態と成るように、１８０ 度矢印
Ｂのように回転してエピタキシャル成長用基板２上より
溶融メルト５ を除去し、該基板上にＨｇＣｄＴｅのエ
ピタキシャル結晶を成長している。
【０００６】図４（ｄ）はこのようにして形成された化
合物半導体結晶の断面図で、図示するようにＣｄＴｅよ
り成るエピタキシャル成長用基板２上にＨｇＣｄＴｅ結
晶６がエピタキシャル成長されている。
合物半導体結晶の断面図で、図示するようにＣｄＴｅよ
り成るエピタキシャル成長用基板２上にＨｇＣｄＴｅ結
晶６がエピタキシャル成長されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】然し、このような４８
０ ℃近傍の液相化温度で前記ＣｄＴｅ基板、或いはＣ
ｄＴｅ結晶を形成したサファイア基板より成るエピタキ
シャル成長用基板上にＨｇＣｄＴｅ結晶を液相エピタキ
シャル成長した場合、図３に示すように形成されたＨｇ
ＣｄＴｅ結晶に１０２ 〜１０３／ｃｍ２ の密度のピ
ットが発生する。
０ ℃近傍の液相化温度で前記ＣｄＴｅ基板、或いはＣ
ｄＴｅ結晶を形成したサファイア基板より成るエピタキ
シャル成長用基板上にＨｇＣｄＴｅ結晶を液相エピタキ
シャル成長した場合、図３に示すように形成されたＨｇ
ＣｄＴｅ結晶に１０２ 〜１０３／ｃｍ２ の密度のピ
ットが発生する。
【０００８】このピットは金属顕微鏡で観察した場合、
該ＨｇＣｄＴｅエピタキシャル結晶の成長表面に微小な
孔が形成された状態を示し、このピットが多数発生する
と、該結晶に形成される赤外線検知素子の画素欠陥の原
因となる。
該ＨｇＣｄＴｅエピタキシャル結晶の成長表面に微小な
孔が形成された状態を示し、このピットが多数発生する
と、該結晶に形成される赤外線検知素子の画素欠陥の原
因となる。
【０００９】そこで、従来はこの溶融メルトの温度を、
液相化温度の４８０ ℃より１ 〜２ ℃、極く僅かの
高温とし、ＨｇＣｄＴｅ結晶がメルトバックを起こすよ
うな高温に保ち、この温度の溶融メルトにエピタキシャ
ル成長用の基板を接触させてから、所定の温度勾配で該
溶融メルトの温度を降下させてエピタキシャル成長する
メルトバック成長を行っていた。
液相化温度の４８０ ℃より１ 〜２ ℃、極く僅かの
高温とし、ＨｇＣｄＴｅ結晶がメルトバックを起こすよ
うな高温に保ち、この温度の溶融メルトにエピタキシャ
ル成長用の基板を接触させてから、所定の温度勾配で該
溶融メルトの温度を降下させてエピタキシャル成長する
メルトバック成長を行っていた。
【００１０】然し、このようなメルトバック成長をする
と、エピタキシャル成長用基板と、形成されるエピタキ
シャル結晶層の境界のヘテロ界面が荒れ、該ヘテロ界面
に凹凸を生じ、そのためエピタキシャル結晶の厚さが部
分的にばらつくような問題を生じる。
と、エピタキシャル成長用基板と、形成されるエピタキ
シャル結晶層の境界のヘテロ界面が荒れ、該ヘテロ界面
に凹凸を生じ、そのためエピタキシャル結晶の厚さが部
分的にばらつくような問題を生じる。
【００１１】電気的特性の均一な検知素子を得るために
は、エピタキシャル結晶の厚さは、該基板の全領域上に
わたって均一であることが必要で、そのためには、ヘテ
ロ界面が平坦で、かつ液相エピタキシャル成長するＨｇ
ＣｄＴｅ結晶表面にピット等の結晶欠陥が発生しないこ
とが必要である。
は、エピタキシャル結晶の厚さは、該基板の全領域上に
わたって均一であることが必要で、そのためには、ヘテ
ロ界面が平坦で、かつ液相エピタキシャル成長するＨｇ
ＣｄＴｅ結晶表面にピット等の結晶欠陥が発生しないこ
とが必要である。
【００１２】また本発明者等は、前記した従来の方法に
於ける溶融メルトの温度を、４８０ ℃の液相化温度よ
り０ 〜１ ℃低い温度より所定の温度勾配で、降下さ
せながら、該基板上にＨｇＣｄＴｅ結晶をエピタキシャ
ル成長するいわゆる過冷却成長法を行うと、成長したＨ
ｇＣｄＴｅ結晶表面に形成されるピットの数は、エピタ
キシャル成長用基板と、その上に形成されるエピタキシ
ャル結晶の間に於ける格子整合に関係することを実験的
に確かめた。
於ける溶融メルトの温度を、４８０ ℃の液相化温度よ
り０ 〜１ ℃低い温度より所定の温度勾配で、降下さ
せながら、該基板上にＨｇＣｄＴｅ結晶をエピタキシャ
ル成長するいわゆる過冷却成長法を行うと、成長したＨ
ｇＣｄＴｅ結晶表面に形成されるピットの数は、エピタ
キシャル成長用基板と、その上に形成されるエピタキシ
ャル結晶の間に於ける格子整合に関係することを実験的
に確かめた。
【００１３】即ち、図５ に示すように、本発明者のう
ちの一人は、ＣｄＴｅ結晶の代わりにカドミウム・亜鉛
・テテル（ Ｃｄ１−ｙ Ｚｎｙ Ｔｅ） をエピタキ
シャル成長用基板として用い、このｘ 値＝０．０３の
結晶をエピタキシャル成長用基板として用いることで、
前記したピットの密度を、５ 〜６ 個／ｃｍ２に低下
させたＨｇＣｄＴｅ結晶を液相エピタキシャル成長法で
形成できることを報告している。（ 文献；Ｍａｔｅｒ
ｉａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＳｙｍｐｏｓｉｕｍＰｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇ Ｖｏｌ．１３０， Ｐａｇｅ３１５，
１９８９）図の縦軸は液相エピタキシャル成長したＨｇ
ＣｄＴｅ結晶のピットの個数／ｃｍ２を示し、横軸はＣ
ｄ１−ｙ Ｚｎｙ Ｔｅ基板のｙ値を示す。
ちの一人は、ＣｄＴｅ結晶の代わりにカドミウム・亜鉛
・テテル（ Ｃｄ１−ｙ Ｚｎｙ Ｔｅ） をエピタキ
シャル成長用基板として用い、このｘ 値＝０．０３の
結晶をエピタキシャル成長用基板として用いることで、
前記したピットの密度を、５ 〜６ 個／ｃｍ２に低下
させたＨｇＣｄＴｅ結晶を液相エピタキシャル成長法で
形成できることを報告している。（ 文献；Ｍａｔｅｒ
ｉａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ＳｙｍｐｏｓｉｕｍＰｒｏ
ｃｅｅｄｉｎｇ Ｖｏｌ．１３０， Ｐａｇｅ３１５，
１９８９）図の縦軸は液相エピタキシャル成長したＨｇ
ＣｄＴｅ結晶のピットの個数／ｃｍ２を示し、横軸はＣ
ｄ１−ｙ Ｚｎｙ Ｔｅ基板のｙ値を示す。
【００１４】然し、上記した格子整合用のＣｄ１−ｙ
Ｚｎｙ Ｔｅ結晶は、ＣｄＴｅ結晶に比較してＺｎの濃
度の制御が必要となり、所定の組成に成り難く、歩留り
が悪く成る問題がある。そのため、ＣｄＴｅ基板、或い
はサファイア基板上にＣｄＴｅ結晶を形成した基板をエ
ピタキシャル成長用基板として用いることが望まれる。
Ｚｎｙ Ｔｅ結晶は、ＣｄＴｅ結晶に比較してＺｎの濃
度の制御が必要となり、所定の組成に成り難く、歩留り
が悪く成る問題がある。そのため、ＣｄＴｅ基板、或い
はサファイア基板上にＣｄＴｅ結晶を形成した基板をエ
ピタキシャル成長用基板として用いることが望まれる。
【００１５】本発明は上記した事項に鑑みてなされたも
ので、ＣｄＴｅ基板、或いはサファイア基板上にＣｄＴ
ｅ結晶を形成した基板をエピタキシャル成長用基板とし
て用い、この上にピット等の結晶欠陥が発生せず、また
基板とエピタキシャル結晶の境界面で凹凸が発生し難く
した化合物半導体結晶の製造方法の提供を目的とする。
ので、ＣｄＴｅ基板、或いはサファイア基板上にＣｄＴ
ｅ結晶を形成した基板をエピタキシャル成長用基板とし
て用い、この上にピット等の結晶欠陥が発生せず、また
基板とエピタキシャル結晶の境界面で凹凸が発生し難く
した化合物半導体結晶の製造方法の提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の化合物半導体結
晶の製造方法は、化合物半導体結晶層を形成した基板、
或いは化合物半導体基板よりなるエピタキシャル成長用
基板上に、前記結晶層、或いは前記化合物半導体基板の
構成元素を含む化合物半導体結晶を液相エピタキシャル
成長する場合に於いて、前記エピタキシャル成長すべき
化合物半導体結晶成長用の溶融メルトに、エピタキシャ
ル成長用基板を前記溶融メルトの液相化温度より数１０
°Ｃ 以下の温度で接触し、前記エピタキシャル成長用
基板上にバッファ層を形成後、前記溶融メルトを前記エ
ピタキシャル成長用基板より分離する。
晶の製造方法は、化合物半導体結晶層を形成した基板、
或いは化合物半導体基板よりなるエピタキシャル成長用
基板上に、前記結晶層、或いは前記化合物半導体基板の
構成元素を含む化合物半導体結晶を液相エピタキシャル
成長する場合に於いて、前記エピタキシャル成長すべき
化合物半導体結晶成長用の溶融メルトに、エピタキシャ
ル成長用基板を前記溶融メルトの液相化温度より数１０
°Ｃ 以下の温度で接触し、前記エピタキシャル成長用
基板上にバッファ層を形成後、前記溶融メルトを前記エ
ピタキシャル成長用基板より分離する。
【００１７】次いで該溶融メルトの温度を液相化温度以
上の高温とした後、該溶融メルトの温度を再び液相化温
度より数℃低い温度として前記エピタキシャル成長用基
板を該溶融メルトに接触し、前記バッファ層上に半導体
素子形成用の活性層を成長するようにしたことを特徴と
する。
上の高温とした後、該溶融メルトの温度を再び液相化温
度より数℃低い温度として前記エピタキシャル成長用基
板を該溶融メルトに接触し、前記バッファ層上に半導体
素子形成用の活性層を成長するようにしたことを特徴と
する。
【００１８】また前記エピタキシャル成長すべき化合物
半導体結晶を、水銀を含む化合物半導体結晶とし、前記
バッファ層を形成する溶融メルトの温度範囲を４００
〜４３０ ℃とし、活性層を形成する際、前記エピタキ
シャル成長用基板と接触する時の溶融メルトの温度を、
４８０ ℃より数℃低い温度としたことを特徴とする。
半導体結晶を、水銀を含む化合物半導体結晶とし、前記
バッファ層を形成する溶融メルトの温度範囲を４００
〜４３０ ℃とし、活性層を形成する際、前記エピタキ
シャル成長用基板と接触する時の溶融メルトの温度を、
４８０ ℃より数℃低い温度としたことを特徴とする。
【００１９】
【作用】ＣｄＴｅ基板、或いはＣｄＴｅ結晶を形成した
サファイア基板より成るエピタキシャル成長用基板を、
ＨｇＣｄＴｅの溶融メルトに接触し、この溶融メルトの
温度を４００ 〜４３０ ℃の低温で数μｍ成長してバ
ッファ層を成長した後、この溶融メルトの温度を４８０
℃として、前記バッファ層上に活性層を形成する。
サファイア基板より成るエピタキシャル成長用基板を、
ＨｇＣｄＴｅの溶融メルトに接触し、この溶融メルトの
温度を４００ 〜４３０ ℃の低温で数μｍ成長してバ
ッファ層を成長した後、この溶融メルトの温度を４８０
℃として、前記バッファ層上に活性層を形成する。
【００２０】ＨｇＣｄＴｅの溶融メルトの温度を４００
〜４３０ ℃として、低温でＨｇＣｄＴｅ結晶を過冷
却成長すると、ＣｄＴｅ基板、或いはＣｄＴｅ結晶を形
成したサファイア基板をエピタキシャル成長用基板とし
て用いても、格子不整合による表面ピットの発生が見ら
れないことが図３に示すように実験的に判っている。
〜４３０ ℃として、低温でＨｇＣｄＴｅ結晶を過冷
却成長すると、ＣｄＴｅ基板、或いはＣｄＴｅ結晶を形
成したサファイア基板をエピタキシャル成長用基板とし
て用いても、格子不整合による表面ピットの発生が見ら
れないことが図３に示すように実験的に判っている。
【００２１】然し、このように溶融メルトの温度を低温
とした低温成長では、ＨｇＣｄＴｅ結晶の成長速度が遅
く、形成されるエピタキシャル結晶の厚さを厚くするの
は、長時間を要し、このような低温ではエピタキシャル
成長に要する工数が長く掛り過ぎる問題があり、実用的
でない。例えば溶融メルトの温度を４８０ ℃とした場
合に比較すると、同じ温度勾配で溶融メルトの温度を降
下させても成長速度は１／２ 以下に低下する。
とした低温成長では、ＨｇＣｄＴｅ結晶の成長速度が遅
く、形成されるエピタキシャル結晶の厚さを厚くするの
は、長時間を要し、このような低温ではエピタキシャル
成長に要する工数が長く掛り過ぎる問題があり、実用的
でない。例えば溶融メルトの温度を４８０ ℃とした場
合に比較すると、同じ温度勾配で溶融メルトの温度を降
下させても成長速度は１／２ 以下に低下する。
【００２２】またこのような低温成長では、エピタキシ
ャル結晶の厚さ方向に沿って、単位厚さ当たりの組成値
（ｘ値） の変動で表す組成勾配が大きくなる欠点があ
る。 例えば溶融メルトの温度を４８０ ℃とした場合に比較
すると、２ 倍以上となる。
ャル結晶の厚さ方向に沿って、単位厚さ当たりの組成値
（ｘ値） の変動で表す組成勾配が大きくなる欠点があ
る。 例えば溶融メルトの温度を４８０ ℃とした場合に比較
すると、２ 倍以上となる。
【００２３】そのため、溶融メルトの温度を４３０ ℃
とした過冷却成長では、形成されたＨｇＣｄＴｅのエピ
タキシャル結晶を赤外線検知素子形成用の活性層として
使用することは出来ない。
とした過冷却成長では、形成されたＨｇＣｄＴｅのエピ
タキシャル結晶を赤外線検知素子形成用の活性層として
使用することは出来ない。
【００２４】そこでこの成長速度が遅く、組成勾配の変
動が大きいが、ピットの発生が少なく、エピタキシャル
成長用基板とエピタキシャル結晶のヘテロ界面に凹凸を
発生し難い４３０ ℃の過冷却成長の低温成長によるエ
ピタキシャル結晶をバッファ層として先ずエピタキシャ
ル成長用基板上に成長して、該基板に対して充分格子整
合がとれたＨｇＣｄＴｅ結晶を形成する。そしてその上
に成長速度が速く、組成勾配の変動の少ない溶融メルト
の温度４８０ ℃とした高温成長によるエピタキシャル
結晶を活性層として成長すると、この活性層は格子不整
合によるピットの発生が少なくなるため、この活性層を
赤外線検知素子の形成材料として用いるようにする。
動が大きいが、ピットの発生が少なく、エピタキシャル
成長用基板とエピタキシャル結晶のヘテロ界面に凹凸を
発生し難い４３０ ℃の過冷却成長の低温成長によるエ
ピタキシャル結晶をバッファ層として先ずエピタキシャ
ル成長用基板上に成長して、該基板に対して充分格子整
合がとれたＨｇＣｄＴｅ結晶を形成する。そしてその上
に成長速度が速く、組成勾配の変動の少ない溶融メルト
の温度４８０ ℃とした高温成長によるエピタキシャル
結晶を活性層として成長すると、この活性層は格子不整
合によるピットの発生が少なくなるため、この活性層を
赤外線検知素子の形成材料として用いるようにする。
【００２５】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。本実施例ではＣｄＴｅ基板、或いはサフ
ァイア基板上にＣｄＴｅ結晶を形成したエピタキシャル
成長用基板上にＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ（ｘ＝０．２
）結晶を液相エピタキシャル成長する場合について述べ
る。
細に説明する。本実施例ではＣｄＴｅ基板、或いはサフ
ァイア基板上にＣｄＴｅ結晶を形成したエピタキシャル
成長用基板上にＨｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ（ｘ＝０．２
）結晶を液相エピタキシャル成長する場合について述べ
る。
【００２６】図１（ａ）に示すように、アンプル１ の
内部にカドミウム・テルル（ ＣｄＴｅ） よりなる基
板、或いはサファイア基板上に気相成長によりＣｄＴｅ
結晶を成長したエピタキシャル成長用基板２を支持板３
上に載置し、この基板２と支持板３を基板設置治具４に
挟んで設置し、該基板に対向する位置に水銀・カドミウ
ム・テルル（ Ｈｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ：ｘ＝０．２
）のメルト（ 合金） を設置した状態で封入する。そ
してアンプル１ を加熱炉（ 図示せず） 内に挿入し
て、該アンプル１ を図１（ｃ）に示すように、４８０
℃の液相化温度以上の５００ ℃前後の温度に成る迄
加熱し、前記メルトを溶融して溶融メルト５ とする。
内部にカドミウム・テルル（ ＣｄＴｅ） よりなる基
板、或いはサファイア基板上に気相成長によりＣｄＴｅ
結晶を成長したエピタキシャル成長用基板２を支持板３
上に載置し、この基板２と支持板３を基板設置治具４に
挟んで設置し、該基板に対向する位置に水銀・カドミウ
ム・テルル（ Ｈｇ１−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ：ｘ＝０．２
）のメルト（ 合金） を設置した状態で封入する。そ
してアンプル１ を加熱炉（ 図示せず） 内に挿入し
て、該アンプル１ を図１（ｃ）に示すように、４８０
℃の液相化温度以上の５００ ℃前後の温度に成る迄
加熱し、前記メルトを溶融して溶融メルト５ とする。
【００２７】次いで図１（ｃ）に示すように、この溶融
メルト５ の温度を４３０ ℃迄降下させ、該アンプル
を図１（ａ）より図１（ｂ）に示すように、１８０ 度
矢印Ａの方向に回転し、該溶融メルト５に前記エピタキ
シャル成長用基板２を接触し、前記溶融メルト５の温度
を図１（ｃ）に示すように、所定の温度勾配で降下させ
ながら、所定時間保って図２に示すように、該基板２上
にＨｇＣｄＴｅのバッファ層７を形成する。
メルト５ の温度を４３０ ℃迄降下させ、該アンプル
を図１（ａ）より図１（ｂ）に示すように、１８０ 度
矢印Ａの方向に回転し、該溶融メルト５に前記エピタキ
シャル成長用基板２を接触し、前記溶融メルト５の温度
を図１（ｃ）に示すように、所定の温度勾配で降下させ
ながら、所定時間保って図２に示すように、該基板２上
にＨｇＣｄＴｅのバッファ層７を形成する。
【００２８】次いで、このアンプル１ を更に図１（ｂ
）より図１（ａ）の状態と成るように、１８０ 度矢印
Ｂのように回転してエピタキシャル成長用基板２ 上よ
り溶融メルト５ を除去する。
）より図１（ａ）の状態と成るように、１８０ 度矢印
Ｂのように回転してエピタキシャル成長用基板２ 上よ
り溶融メルト５ を除去する。
【００２９】次いで図１（ｃ）に示すように、該溶融メ
ルトの温度を再び４８０ ℃の液相化温度以上の５００
℃前後の温度に成る迄加熱して、再溶融する。次いで
図１（ｃ）に示すように、この溶融メルトの温度を４８
０ ℃の液相化温度より１ 〜２ ℃低い温度まで降下
し、再びアンプルを図１（ｂ）のように回転移動させ、
該エピタキシャル成長用基板と溶融メルトとを接触させ
、図１（ｃ）に示すように該溶融メルトの温度を所定の
温度勾配で降下させながら該基板上にエピタキシャル結
晶を形成して図２に示すＨｇＣｄＴｅの活性層８を形成
する。
ルトの温度を再び４８０ ℃の液相化温度以上の５００
℃前後の温度に成る迄加熱して、再溶融する。次いで
図１（ｃ）に示すように、この溶融メルトの温度を４８
０ ℃の液相化温度より１ 〜２ ℃低い温度まで降下
し、再びアンプルを図１（ｂ）のように回転移動させ、
該エピタキシャル成長用基板と溶融メルトとを接触させ
、図１（ｃ）に示すように該溶融メルトの温度を所定の
温度勾配で降下させながら該基板上にエピタキシャル結
晶を形成して図２に示すＨｇＣｄＴｅの活性層８を形成
する。
【００３０】次いで所定時間経過後、再度アンプルを回
転移動して図１（ａ）の状態にして液相エピタキシャル
成長を終了する。このようにすれば、従来のように４８
０ ℃の液相化温度より０ 〜２ ℃低い温度から過冷
却成長し、かつＣｄＴｅ基板をエピタキシャル成長用基
板として用いても、基板とエピタキシャル結晶層との格
子不整合に起因するピットの発生も見られず、高品質の
エピタキシャル結晶が得られる。
転移動して図１（ａ）の状態にして液相エピタキシャル
成長を終了する。このようにすれば、従来のように４８
０ ℃の液相化温度より０ 〜２ ℃低い温度から過冷
却成長し、かつＣｄＴｅ基板をエピタキシャル成長用基
板として用いても、基板とエピタキシャル結晶層との格
子不整合に起因するピットの発生も見られず、高品質の
エピタキシャル結晶が得られる。
【００３１】なお、この溶融メルトの液相化温度を５０
０ ℃以上としてエピタキシャル成長すると、エピタキ
シャル成長用基板とエピタキシャル結晶間に相互拡散の
現象が生じ易いので、４８０ ℃より５００ ℃の範囲
にする。またバッファ層の成長温度は図１より４００
℃〜４３０ ℃の範囲とするのが望ましい。
０ ℃以上としてエピタキシャル成長すると、エピタキ
シャル成長用基板とエピタキシャル結晶間に相互拡散の
現象が生じ易いので、４８０ ℃より５００ ℃の範囲
にする。またバッファ層の成長温度は図１より４００
℃〜４３０ ℃の範囲とするのが望ましい。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の方法に依れ
ば、活性層の液相エピタキシャル成長以前に、エピタキ
シャル成長用基板と格子不整合を生じないバッファ層が
形成できるため、ピットの発生密度の少ない高品質なＨ
ｇＣｄＴｅ結晶が得られ、表面欠陥の少ない検知素子形
成用のウェハが得られる効果がある。
ば、活性層の液相エピタキシャル成長以前に、エピタキ
シャル成長用基板と格子不整合を生じないバッファ層が
形成できるため、ピットの発生密度の少ない高品質なＨ
ｇＣｄＴｅ結晶が得られ、表面欠陥の少ない検知素子形
成用のウェハが得られる効果がある。
【図１】 本発明の方法の説明図、および温度プロフ
ィル図である。
ィル図である。
【図２】 本発明の方法で形成した半導体結晶の断面
図である。
図である。
【図３】 ＨｇＣｄＴｅの溶融メルトとピットの密度
との関係図である。
との関係図である。
【図４】 従来の方法の説明図、温度プロファイル図
および結晶の断面図である。
および結晶の断面図である。
【図５】 従来の方法によるＨｇＣｄＴｅ結晶のピッ
ト密度とＣｄ１−ｙ Ｚｎｙ Ｔｅ基板のｙ値との関係
図である。
ト密度とＣｄ１−ｙ Ｚｎｙ Ｔｅ基板のｙ値との関係
図である。
１ アンプル
２ エピタキシャル成長用基板
３ 支持板
４ 基板設置治具
５ 溶融メルト
７ バッファ層
８ 活性層
Claims (2)
- 【請求項１】 化合物半導体結晶層を形成した基板、
或いは化合物半導体基板よりなるエピタキシャル成長用
基板（２） 上に、前記結晶層、或いは前記化合物半導
体基板の構成元素を含む化合物半導体結晶を液相エピタ
キシャル成長する場合に於いて、前記エピタキシャル成
長すべき化合物半導体結晶成長用の溶融メルト（５）
に、エピタキシャル成長用基板（２） を前記溶融メル
ト（５） の液相化温度より数１０°Ｃ以下の温度で接
触し、前記エピタキシャル成長用基板（２） 上にバッ
ファ層（７） を形成後、前記溶融メルト（５） を前
記エピタキシャル成長用基板（２） より分離し、次い
で該溶融メルト（５） の温度を液相化温度以上の高温
とした後、該溶融メルト（５） の温度を再び液相化温
度より数℃以下の温度として前記エピタキシャル成長用
基板（２） を該溶融メルト（５） に接触し、前記バ
ッファ層（７） 上に半導体素子形成用の活性層（８）
を成長するようにしたことを特徴とする化合物半導体結
晶の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のエピタキシャル成長す
べき化合物半導体結晶を、水銀を含む化合物半導体結晶
とし、前記バッファ層（７） を形成する溶融メルト（
５） の温度範囲を４００ 〜４３０ ℃とし、活性層
（８） を形成する際、前記エピタキシャル成長用基板
と接触する時の溶融メルト（５） の温度を、４８０
℃より数℃低い温度としたことを特徴とする化合物半導
体結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9463291A JPH04324927A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9463291A JPH04324927A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04324927A true JPH04324927A (ja) | 1992-11-13 |
Family
ID=14115643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9463291A Withdrawn JPH04324927A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04324927A (ja) |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP9463291A patent/JPH04324927A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |