JPH0463039B2 - - Google Patents
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば、太陽電池、マイクロ波通信
用デバイスなどに使用される半導体を形成するた
めのシリコン基板上における砒素化ガリウム成長
結晶体とその結晶成長方法に関する。 （従来の技術） 従来、シリコン（Si）基板上に砒素化ガリウム
（GaAs）の単結晶を成長させる際に、シリコン
（Si）と砒素化ガリウム（GaAs）の格子定数の
差、および、熱膨脹係数の差を緩和させるため
に、最初、緩和材としてのゲルマニウム（Ge）
を中間層として蒸着法等で成長させ、そのあと、
砒素化ガリウム（GaAs）を成長させることによ
つて、シリコン（Si）基板に砒素化ガリウム
（GaAs）を形成した結晶体を得ていた。 しかしながら、この手段によつて、シリコン
（Si）基板上に砒素化ガリウム（GaAs）を形成
する場合には、MOCVD手段、すなわち、メタ
ルオーガニツクケミカルペーパデポジヨン手段以
外の特別な技術手段、例えば、イオンクラスタビ
ーム（Ion Cluster Beam）技術、真空蒸着技術
等を必要とするため、製作コストが高価になると
いう問題点があり、さらに、形成されたゲルマニ
ウム（Ge）の結晶特性は、その組成状態によつ
て大きく左右されるため、得られた結晶体の性能
にバラツキが生じるという問題点があつた。その
うえ、ゲルマニウム（Ge）の上に形成された砒
素化ガリウム（GaAs）層のフオトルミネセンス
強度は、例えば、砒素化ガリウム（GaAs）を基
板として、その上に砒素化ガリウム（GaAs）を
成長させた結晶体の最上層におけるフオトルミネ
センス強度に比較して１桁程度小さいという問題
点があつた。 なお、砒素化ガリウム（GaAs）を基板とし
て、その上に砒素化ガリウム（GaAs）を成長さ
せた結晶体は、製作コストが高く、実用的でない
という問題点があつた。 （発明が解決しようとする問題点） そこで、本発明は、前記従来の技術で示した問
題点を解決するために、シリコン（Si）基板上に
砒素化ガリウム（GaAs）を成長させる際に、シ
リコン（Si）と砒素化ガリウム（GaAs）の格子
不整合を吸収させるための超格子を構成要素とす
る中間層を形成することを、その解決すべき技術
的課題とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記課題解決のための技術的手段は、シリコン
（Si）基板上に砒素化ガリウム（GaAs）を成長
させる際に、シリコン（Si）と砒素化ガリウム
（GaAs）の間に、シリコン（Si）と砒素化ガリ
ウム（GaAs）格子不整合を吸収させるための超
格子を構成要素とする、各層の厚みの上限Tu1
が、Tu1＝10/ε（Å） 但し、εは超格子を構成する層の結晶の格子定
数をａ、格子不整合による歪みをΔaとしたとき
ε＝Δa/aとする実験式で与えられる中間層を形
成し、その中間層の上に砒素化ガリウム
（GaAs）を成長させることである。 （実施例） 次に、本発明の第１実施例の構成を第１図に、
第２実施例の構成を第２図に示す。 第１図は、シリコン（Si）基板１上にメタルオ
ーガニツクケミカルベーパデポジヨン
（MOCVD）反応システムで砒素化（GaAs）２
を成長させる一例を示したもので、シリコン
（Si）基板１上に、シリコン（Si）と砒素化ガリ
ウム（GaAs）の間の格子不整合を吸収するため
の中間層としてシリコン（Si）と、ほぼ、格子定
数が等しい燐化ガリウム（GaP）と格子定数の異
なつた砒素化燐化ガリウム（GaAsP）の超格子
層３を、１層の厚みが約200オングストロームで
10層成長させ、さらに、砒素化燐化ガリウム
（GaAsP）と砒素化ガリウム（GaAs）の超格子
層４を、１層の厚みが約200オングストロームで
10層成長させたあと、その上に、約2μｍの厚さ
に砒素化ガリウム（GaAs）２を成長させたもの
である。 この際、使用されるシリコン（Si）基板１とし
てｎ型の（100）基板を用い、成長結晶原料とし
て、トリメチールガリウム（Ga（CH3）3）、トリ
メチールアルミニウム（Al（CH3）3）、アルシン
（AsH3）、ホスフイン（PH3）を用い、反応炉と
して横型常圧誘導加熱炉を使用することによつ
て、Ｖ族元素のプレクラツキング（pre−
cracking）処理無しに１回の成長でシリコン
（Si）基板１上に鏡面の砒素化ガリウム（GaAs）
２を成長させたものである。 その具体的成長手段として、シリコン（Si）基
板１の表面における２酸化シリコン（SiO2）を
除去するために、最初、シリコン（Si）基板１を
水素雰囲気中において、1000℃で約10分間加熱
し、そのあと、成長温度を830℃にして燐化ガリ
ウム（GaP）と砒素化燐化ガリウム（GaAsP）
の超格子層３を10層成長させ、引き続き、砒素化
燐化ガリウム（GaAsP）と砒素化ガリウム
（GaAs）の超格子層４を10層成長させたあと、
その上に、2μｍ程度の厚みを有する砒素化ガリ
ウム（GaAs）２を730℃の温度で成長させたも
のである。 このように、シリコン（Si）基板１上に、燐化
ガリウム（GaP）と砒素化燐化（GaAsP）の超
格子層３と、砒素化燐化ガリウム（GaAsP）と
砒素化ガリウム（GaAs）の超格子層４を、シリ
コン（Si）と砒素化ガリウム（GaAs）の格子不
整合吸収層として成長させ、その上に砒素化ガリ
ウム（GaAs）２を成長させた結晶体の最上層に
おけるフオトルミネセンス強度は、実験で確認し
た結果前記従来の技術で示したシリコン（Si）基
板上にゲルマニウム（Ge）を中間層として形成
し、その上に砒素化ガリウム（GaAs）を成長さ
せた結晶体の最上層におけるフオトルミネセンス
強度の約10倍であつた。 次に、第２実施例の構成を第２図に示す。第２
図は、第１実施例と同様に、前記MOCVD反応
システムによつて、ｎ型（100）のシリコン（Si）
基板１上に砒素化ガリウム（GaAs）２を成長さ
せる他の例を示したもので、シリコン（Si）基板
１上に、シリコン（Si）と砒素化ガリウム
（GaAs）の間の格子不整合を吸収させるための
中間層として、最初に、シリコン（Si）と強力に
接合し、シリコン（Si）基板１上に容易に成長さ
せることが可能な燐化アルミニウム（AlP）５を
100オングストロームの厚さで形成し、その上に
燐化ガリウムアルミニウム（AlGaP）６を100オ
ングストロームの厚さで形成したあと、第１実施
例と同様の燐化ガリウム（GaP）と砒素化燐化ガ
リウム（GaAsP）の超格子層３と、砒素化燐化
ガリウム（GaAsP）と砒素化ガリウム（GaAs）
の超格子層４を、それぞれ200オングストローム
の厚さで10層形成したもので、中間層が形成され
た上に砒素化ガリウム（GaAs）２を成長させた
ものである。 なお、前記中間層、および最上層に砒素化ガリ
ウム（GaAs）２を成長させるための反応炉、成
長結晶原料は、第１実施例において使用されたも
のと同様のものを使用する。 このように、シリコン（Si）基板１上に、シリ
コン（Si）と砒素化ガリウム（GaAs）の格子不
整合を吸収させるための中間層として、燐化アル
ミニウム（AlP）５と燐化ガリウムアルミニウム
（AlGaP）６を形成し、その上に燐化ガリウム
（GaP）と砒素化燐化ガリウム（GaAsP）の超格
子層３、さらに、砒素化燐化ガリウム（GaAsP）
と砒素化ガリウム（GaAs）の超格子層４を成長
させ、この中間層の上に砒素化ガリウム
（GaAs）２を成長させた結晶体は、砒素化ガリ
ウム（GaAs）結晶の表面モホロジイが改善され
るとともに、第１実施例と同程度或いはそれ以上
のフオトルミネセンス強度を有することが実験に
よつて確認された。 なお、形成された燐化アルミニウム（AlP）５
と燐化ガリウムアルミニウム（AIGaP）６の厚
さは、実験の結果、最上層の砒素化ガリウム
（GaAs）２におけるフオトルミネセンス強度、
およびキヤリヤ濃度と相関関係があることが判明
した。実験によれば、フオトルミネセンス強度
は、燐化アルミニウム（AlP）５と燐化ガリウム
アルミニウム（AlGaP）６の和が、100オングス
トローム近辺で最大となり、また、キヤリヤ濃度
は、燐化アルミニウム（AlP）５と燐化ガリウム
アルミニウム（AlGaP）６の厚さを増すことに
よつて減少し、燐化アルミニウム（AlP）５と燐
化ガリウムアルミニウム（AlPGaP）６を挿入し
ない場合は、急激に増加する。これらの実験結果
を第３図に示す。第３図中、ｎは砒素化ガリウム
（GaAs）層のcm3当りのキヤリヤ数、すなわち、
キヤリヤ濃度を示し、PL/nは、キヤリヤ数に対
するフオトルミネセンス強度を示す。 次に、第１実施例の成長結晶体すなわち、Ga
Ａｓ／（ＧａＡｓＰ／ＧａＡｓ）／（ＧａＰ／ＧａＡｓ
Ｐ）／Ｓｉ基板と、
第２実施例の成長結晶体、すなわち、 GaAs/(GaAsP/GaAs)/(GaP/GaAsP)/AlGa
Ｐ／ＡｌＰ／Ｓｉ基板と、前記従来の成長結晶体、すな
わち、 GaAs/Ge/Si基板のそれぞれの絶対温度150Kに
おける砒素化ガリウム（GaAs）２のフオトルミ
ネセンス半値幅（mev）の比較をした結果を第１
表に示す。
用デバイスなどに使用される半導体を形成するた
めのシリコン基板上における砒素化ガリウム成長
結晶体とその結晶成長方法に関する。 （従来の技術） 従来、シリコン（Si）基板上に砒素化ガリウム
（GaAs）の単結晶を成長させる際に、シリコン
（Si）と砒素化ガリウム（GaAs）の格子定数の
差、および、熱膨脹係数の差を緩和させるため
に、最初、緩和材としてのゲルマニウム（Ge）
を中間層として蒸着法等で成長させ、そのあと、
砒素化ガリウム（GaAs）を成長させることによ
つて、シリコン（Si）基板に砒素化ガリウム
（GaAs）を形成した結晶体を得ていた。 しかしながら、この手段によつて、シリコン
（Si）基板上に砒素化ガリウム（GaAs）を形成
する場合には、MOCVD手段、すなわち、メタ
ルオーガニツクケミカルペーパデポジヨン手段以
外の特別な技術手段、例えば、イオンクラスタビ
ーム（Ion Cluster Beam）技術、真空蒸着技術
等を必要とするため、製作コストが高価になると
いう問題点があり、さらに、形成されたゲルマニ
ウム（Ge）の結晶特性は、その組成状態によつ
て大きく左右されるため、得られた結晶体の性能
にバラツキが生じるという問題点があつた。その
うえ、ゲルマニウム（Ge）の上に形成された砒
素化ガリウム（GaAs）層のフオトルミネセンス
強度は、例えば、砒素化ガリウム（GaAs）を基
板として、その上に砒素化ガリウム（GaAs）を
成長させた結晶体の最上層におけるフオトルミネ
センス強度に比較して１桁程度小さいという問題
点があつた。 なお、砒素化ガリウム（GaAs）を基板とし
て、その上に砒素化ガリウム（GaAs）を成長さ
せた結晶体は、製作コストが高く、実用的でない
という問題点があつた。 （発明が解決しようとする問題点） そこで、本発明は、前記従来の技術で示した問
題点を解決するために、シリコン（Si）基板上に
砒素化ガリウム（GaAs）を成長させる際に、シ
リコン（Si）と砒素化ガリウム（GaAs）の格子
不整合を吸収させるための超格子を構成要素とす
る中間層を形成することを、その解決すべき技術
的課題とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記課題解決のための技術的手段は、シリコン
（Si）基板上に砒素化ガリウム（GaAs）を成長
させる際に、シリコン（Si）と砒素化ガリウム
（GaAs）の間に、シリコン（Si）と砒素化ガリ
ウム（GaAs）格子不整合を吸収させるための超
格子を構成要素とする、各層の厚みの上限Tu1
が、Tu1＝10/ε（Å） 但し、εは超格子を構成する層の結晶の格子定
数をａ、格子不整合による歪みをΔaとしたとき
ε＝Δa/aとする実験式で与えられる中間層を形
成し、その中間層の上に砒素化ガリウム
（GaAs）を成長させることである。 （実施例） 次に、本発明の第１実施例の構成を第１図に、
第２実施例の構成を第２図に示す。 第１図は、シリコン（Si）基板１上にメタルオ
ーガニツクケミカルベーパデポジヨン
（MOCVD）反応システムで砒素化（GaAs）２
を成長させる一例を示したもので、シリコン
（Si）基板１上に、シリコン（Si）と砒素化ガリ
ウム（GaAs）の間の格子不整合を吸収するため
の中間層としてシリコン（Si）と、ほぼ、格子定
数が等しい燐化ガリウム（GaP）と格子定数の異
なつた砒素化燐化ガリウム（GaAsP）の超格子
層３を、１層の厚みが約200オングストロームで
10層成長させ、さらに、砒素化燐化ガリウム
（GaAsP）と砒素化ガリウム（GaAs）の超格子
層４を、１層の厚みが約200オングストロームで
10層成長させたあと、その上に、約2μｍの厚さ
に砒素化ガリウム（GaAs）２を成長させたもの
である。 この際、使用されるシリコン（Si）基板１とし
てｎ型の（100）基板を用い、成長結晶原料とし
て、トリメチールガリウム（Ga（CH3）3）、トリ
メチールアルミニウム（Al（CH3）3）、アルシン
（AsH3）、ホスフイン（PH3）を用い、反応炉と
して横型常圧誘導加熱炉を使用することによつ
て、Ｖ族元素のプレクラツキング（pre−
cracking）処理無しに１回の成長でシリコン
（Si）基板１上に鏡面の砒素化ガリウム（GaAs）
２を成長させたものである。 その具体的成長手段として、シリコン（Si）基
板１の表面における２酸化シリコン（SiO2）を
除去するために、最初、シリコン（Si）基板１を
水素雰囲気中において、1000℃で約10分間加熱
し、そのあと、成長温度を830℃にして燐化ガリ
ウム（GaP）と砒素化燐化ガリウム（GaAsP）
の超格子層３を10層成長させ、引き続き、砒素化
燐化ガリウム（GaAsP）と砒素化ガリウム
（GaAs）の超格子層４を10層成長させたあと、
その上に、2μｍ程度の厚みを有する砒素化ガリ
ウム（GaAs）２を730℃の温度で成長させたも
のである。 このように、シリコン（Si）基板１上に、燐化
ガリウム（GaP）と砒素化燐化（GaAsP）の超
格子層３と、砒素化燐化ガリウム（GaAsP）と
砒素化ガリウム（GaAs）の超格子層４を、シリ
コン（Si）と砒素化ガリウム（GaAs）の格子不
整合吸収層として成長させ、その上に砒素化ガリ
ウム（GaAs）２を成長させた結晶体の最上層に
おけるフオトルミネセンス強度は、実験で確認し
た結果前記従来の技術で示したシリコン（Si）基
板上にゲルマニウム（Ge）を中間層として形成
し、その上に砒素化ガリウム（GaAs）を成長さ
せた結晶体の最上層におけるフオトルミネセンス
強度の約10倍であつた。 次に、第２実施例の構成を第２図に示す。第２
図は、第１実施例と同様に、前記MOCVD反応
システムによつて、ｎ型（100）のシリコン（Si）
基板１上に砒素化ガリウム（GaAs）２を成長さ
せる他の例を示したもので、シリコン（Si）基板
１上に、シリコン（Si）と砒素化ガリウム
（GaAs）の間の格子不整合を吸収させるための
中間層として、最初に、シリコン（Si）と強力に
接合し、シリコン（Si）基板１上に容易に成長さ
せることが可能な燐化アルミニウム（AlP）５を
100オングストロームの厚さで形成し、その上に
燐化ガリウムアルミニウム（AlGaP）６を100オ
ングストロームの厚さで形成したあと、第１実施
例と同様の燐化ガリウム（GaP）と砒素化燐化ガ
リウム（GaAsP）の超格子層３と、砒素化燐化
ガリウム（GaAsP）と砒素化ガリウム（GaAs）
の超格子層４を、それぞれ200オングストローム
の厚さで10層形成したもので、中間層が形成され
た上に砒素化ガリウム（GaAs）２を成長させた
ものである。 なお、前記中間層、および最上層に砒素化ガリ
ウム（GaAs）２を成長させるための反応炉、成
長結晶原料は、第１実施例において使用されたも
のと同様のものを使用する。 このように、シリコン（Si）基板１上に、シリ
コン（Si）と砒素化ガリウム（GaAs）の格子不
整合を吸収させるための中間層として、燐化アル
ミニウム（AlP）５と燐化ガリウムアルミニウム
（AlGaP）６を形成し、その上に燐化ガリウム
（GaP）と砒素化燐化ガリウム（GaAsP）の超格
子層３、さらに、砒素化燐化ガリウム（GaAsP）
と砒素化ガリウム（GaAs）の超格子層４を成長
させ、この中間層の上に砒素化ガリウム
（GaAs）２を成長させた結晶体は、砒素化ガリ
ウム（GaAs）結晶の表面モホロジイが改善され
るとともに、第１実施例と同程度或いはそれ以上
のフオトルミネセンス強度を有することが実験に
よつて確認された。 なお、形成された燐化アルミニウム（AlP）５
と燐化ガリウムアルミニウム（AIGaP）６の厚
さは、実験の結果、最上層の砒素化ガリウム
（GaAs）２におけるフオトルミネセンス強度、
およびキヤリヤ濃度と相関関係があることが判明
した。実験によれば、フオトルミネセンス強度
は、燐化アルミニウム（AlP）５と燐化ガリウム
アルミニウム（AlGaP）６の和が、100オングス
トローム近辺で最大となり、また、キヤリヤ濃度
は、燐化アルミニウム（AlP）５と燐化ガリウム
アルミニウム（AlGaP）６の厚さを増すことに
よつて減少し、燐化アルミニウム（AlP）５と燐
化ガリウムアルミニウム（AlPGaP）６を挿入し
ない場合は、急激に増加する。これらの実験結果
を第３図に示す。第３図中、ｎは砒素化ガリウム
（GaAs）層のcm3当りのキヤリヤ数、すなわち、
キヤリヤ濃度を示し、PL/nは、キヤリヤ数に対
するフオトルミネセンス強度を示す。 次に、第１実施例の成長結晶体すなわち、Ga
Ａｓ／（ＧａＡｓＰ／ＧａＡｓ）／（ＧａＰ／ＧａＡｓ
Ｐ）／Ｓｉ基板と、
第２実施例の成長結晶体、すなわち、 GaAs/(GaAsP/GaAs)/(GaP/GaAsP)/AlGa
Ｐ／ＡｌＰ／Ｓｉ基板と、前記従来の成長結晶体、すな
わち、 GaAs/Ge/Si基板のそれぞれの絶対温度150Kに
おける砒素化ガリウム（GaAs）２のフオトルミ
ネセンス半値幅（mev）の比較をした結果を第１
表に示す。
【表】
成長結晶の結晶性は、フオトルミネセンス半値
幅（mev）の値が小さくなる程、高くなるため、
第１表に示されるように従来の成長結晶体GaA
ｓ／Ｇｅ／Ｓｉ基板と比較して、第１実施例の成長結晶
体GaAs/(GaAsP/GaAs)/(GaP/GaAsP)/Si基板、
および、第２実施例の成長結晶体GaAs/(GaAs
Ｐ／ＧａＡｓ）／（ＧａＰ／ＧａＡｓＰ）／ＡｌＧａＰ
／ＡｌＰ／Ｓｉ基板と
も高く、特に、燐化アルミニウム（AlP）５と燐
化ガリウムアルミニウム（AlGaP）６を中間層
に挿入することによつて、結晶性がさらに良くな
ることを示している。 このようにして、シリコン（Si）基板１上に超
格子を構成要素とする中間層を介して、砒素化ガ
リウム（GaAs）２を成長させることによつて、
従来の、ゲルマニウム（Ge）を中間層として挿
入した結晶体と比較して、高いフオトルミネセン
ス強度を有する結晶体が得られ、さらに、従来、
高価なために実用的でないとされた砒素化ガリウ
ム（GaAs）基板上に砒素化ガリウム（GaAs）
を成長させた結晶体と比較して同等のフオトルミ
ネセンス特性を有し、かつ安価に製作することが
できる。 本発明の成長結晶体を用いることによつて、非
常に安価で高効率な太陽電池を製作することがで
き、かつ、従来間接遷移型半導体であるシリコン
（Si）では製作することが困難であつた発光デバ
イスを、容易にシリコン（Si）基板上に製作する
ことが可能となり、シリコン（Si）で作られた電
子回路と一体化して新しいデバイスを製作するこ
とができる。その他、高速デバイス、マイクロ波
通信用デバイスなどをシリコンICとモノリシツ
クに形成することが可能となり、デバイス作製の
自由度が広がる。 （発明の効果） 本発明は、シリコン（Si）基板上に砒素化ガリ
ウム（GaAs）を成長させる際に、シリコン
（Si）と砒素ガリウム（GaAs）の格子不整合を
吸収させるために超格子を構成要素とする中間層
を形成することによつて、安価で、結晶性が良
く、フオトルミネセンス効率の高い成長結晶体を
提供する効果がある。
幅（mev）の値が小さくなる程、高くなるため、
第１表に示されるように従来の成長結晶体GaA
ｓ／Ｇｅ／Ｓｉ基板と比較して、第１実施例の成長結晶
体GaAs/(GaAsP/GaAs)/(GaP/GaAsP)/Si基板、
および、第２実施例の成長結晶体GaAs/(GaAs
Ｐ／ＧａＡｓ）／（ＧａＰ／ＧａＡｓＰ）／ＡｌＧａＰ
／ＡｌＰ／Ｓｉ基板と
も高く、特に、燐化アルミニウム（AlP）５と燐
化ガリウムアルミニウム（AlGaP）６を中間層
に挿入することによつて、結晶性がさらに良くな
ることを示している。 このようにして、シリコン（Si）基板１上に超
格子を構成要素とする中間層を介して、砒素化ガ
リウム（GaAs）２を成長させることによつて、
従来の、ゲルマニウム（Ge）を中間層として挿
入した結晶体と比較して、高いフオトルミネセン
ス強度を有する結晶体が得られ、さらに、従来、
高価なために実用的でないとされた砒素化ガリウ
ム（GaAs）基板上に砒素化ガリウム（GaAs）
を成長させた結晶体と比較して同等のフオトルミ
ネセンス特性を有し、かつ安価に製作することが
できる。 本発明の成長結晶体を用いることによつて、非
常に安価で高効率な太陽電池を製作することがで
き、かつ、従来間接遷移型半導体であるシリコン
（Si）では製作することが困難であつた発光デバ
イスを、容易にシリコン（Si）基板上に製作する
ことが可能となり、シリコン（Si）で作られた電
子回路と一体化して新しいデバイスを製作するこ
とができる。その他、高速デバイス、マイクロ波
通信用デバイスなどをシリコンICとモノリシツ
クに形成することが可能となり、デバイス作製の
自由度が広がる。 （発明の効果） 本発明は、シリコン（Si）基板上に砒素化ガリ
ウム（GaAs）を成長させる際に、シリコン
（Si）と砒素ガリウム（GaAs）の格子不整合を
吸収させるために超格子を構成要素とする中間層
を形成することによつて、安価で、結晶性が良
く、フオトルミネセンス効率の高い成長結晶体を
提供する効果がある。
第１図は、本発明の第１実施例の成長結晶体の
構成を示す層形成図、第２図は、第２実施例の成
長結晶体の構成を示す層形成図、第３図は作用効
果を示す説明図である。 １…シリコン基板、２…砒素化ガリウム
（GaAs）、３…燐化ガリウム（GaP）と砒素化燐
化ガリウム（GaAsP）の超格子層、４…砒素化
燐化ガリウム（GaAsP）と砒素化ガリウム
（GaAs）の超格子層、５…燐化アルミニウム
（AlP）、６…燐化ガリウムアルミニウム
（AlGaP）。
構成を示す層形成図、第２図は、第２実施例の成
長結晶体の構成を示す層形成図、第３図は作用効
果を示す説明図である。 １…シリコン基板、２…砒素化ガリウム
（GaAs）、３…燐化ガリウム（GaP）と砒素化燐
化ガリウム（GaAsP）の超格子層、４…砒素化
燐化ガリウム（GaAsP）と砒素化ガリウム
（GaAs）の超格子層、５…燐化アルミニウム
（AlP）、６…燐化ガリウムアルミニウム
（AlGaP）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シリコン基板上に砒素化ガリウムを成長させ
る際に、そのシリコン基板と砒素化ガリウムの間
に、超格子を構成する各層の膜厚の上限Tu1が Tu1＝10/ε（Å） 但し、εは超格子を構成する層の結晶の格子定
数をａ、格子不整合による歪みをΔaとしたとき
ε＝Δa/aとする実験式で与えられる中間層を形
成したことを特徴とするシリコン基板上における
砒素化ガリウム成長結晶体。 ２ 各層の膜厚が1000Å以下の、燐化ガリウムと
砒素化隣化ガリウムの超格子、及び砒素化燐化ガ
リウムと砒素化ガリウムの超格子とを中間層とし
て任意層数形成したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のシリコン基板上における砒素化
ガリウム成長結晶体。 ３ 中間層として、燐化アルミニウムと燐化ガリ
ウムアルミニウムの２層の合計厚さが1000Å以下
の薄膜を形成し、さらに燐化ガリウムと砒素化燐
化ガリウムの超格子、および砒素化燐化ガリウム
と砒素化ガリウムの超格子の超格子を任意層数形
成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のシリコン基板上における砒素化ガリウム成長
結晶体。 ４ シリコン基板上に砒素化ガリウムを成長させ
る際に、格子不整合を吸収させるための超格子を
構成要素とする、各層の厚みの上限Tu1が、 Tu1＝10/ε（Å） 但し、εは超格子を構成する層の結晶の格子定
数をａ、格子不整合による歪みをΔaとしたとき
ε＝Δa/aとする実験式で与えられる中間層を形
成し、その中間層の上に砒素化ガリウムを成長さ
せることを特徴とするシリコン基板上における砒
素化ガリウム結晶成長方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213188A JPS6191098A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | シリコン基板上における砒素化ガリウム成長結晶体とその結晶成長方法 |
| US06/780,910 US4789421A (en) | 1984-10-09 | 1985-09-27 | Gallium arsenide superlattice crystal grown on silicon substrate and method of growing such crystal |
| CA000491985A CA1265980A (en) | 1984-10-09 | 1985-10-01 | Gallium arsenide crystal grown on silicon substrate and method of growing such crystal |
| DE8585112542T DE3581353D1 (de) | 1984-10-09 | 1985-10-03 | Halbleiteranordnung mit monokristalliner schicht aus ga-as auf einem substrat aus silicium und verfahren zu deren herstellung. |
| EP85112542A EP0177903B1 (en) | 1984-10-09 | 1985-10-03 | Semiconductor device having a gallium arsenide crystal layer grown on a silicon substrate and method for producing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213188A JPS6191098A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | シリコン基板上における砒素化ガリウム成長結晶体とその結晶成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191098A JPS6191098A (ja) | 1986-05-09 |
| JPH0463039B2 true JPH0463039B2 (ja) | 1992-10-08 |
Family
ID=16634992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59213188A Granted JPS6191098A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | シリコン基板上における砒素化ガリウム成長結晶体とその結晶成長方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4789421A (ja) |
| EP (1) | EP0177903B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6191098A (ja) |
| CA (1) | CA1265980A (ja) |
| DE (1) | DE3581353D1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0214610B1 (en) * | 1985-09-03 | 1990-12-05 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Epitaxial gallium arsenide semiconductor wafer and method of producing the same |
| US5578521A (en) * | 1986-11-20 | 1996-11-26 | Nippondenso Co., Ltd. | Semiconductor device with vaporphase grown epitaxial |
| FR2620863B1 (fr) * | 1987-09-22 | 1989-12-01 | Thomson Csf | Dispositif optoelectronique a base de composes iii-v sur substrat silicium |
| JPH01107515A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Daido Steel Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
| JP2649936B2 (ja) * | 1988-03-01 | 1997-09-03 | 富士通株式会社 | 歪超格子バッファ |
| US5194395A (en) * | 1988-07-28 | 1993-03-16 | Fujitsu Limited | Method of producing a substrate having semiconductor-on-insulator structure with gettering sites |
| JPH0237771A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-07 | Fujitsu Ltd | Ｓｏｉ基板 |
| JPH0294663A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| US5198269A (en) * | 1989-04-24 | 1993-03-30 | Battelle Memorial Institute | Process for making sol-gel deposited ferroelectric thin films insensitive to their substrates |
| JP2557546B2 (ja) * | 1990-03-30 | 1996-11-27 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP3111644B2 (ja) * | 1992-06-09 | 2000-11-27 | 三菱化学株式会社 | りん化ひ化ガリウムエピタキシャルウエハ |
| US5993981A (en) * | 1997-04-18 | 1999-11-30 | Raytheon Company | Broadband protective optical window coating |
| US20070252216A1 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-01 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device and a method of manufacturing such a semiconductor device |
| NO20093193A1 (no) * | 2009-10-22 | 2011-04-26 | Integrated Solar As | Fremgangsmate for fremstilling av fotoelektriske solceller og en multifunksjonell solcelle |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| US4088515A (en) * | 1973-04-16 | 1978-05-09 | International Business Machines Corporation | Method of making semiconductor superlattices free of misfit dislocations |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4066481A (en) * | 1974-11-11 | 1978-01-03 | Rockwell International Corporation | Metalorganic chemical vapor deposition of IVA-IVA compounds and composite |
| US4517047A (en) * | 1981-01-23 | 1985-05-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | MBE growth technique for matching superlattices grown on GaAs substrates |
| US4578127A (en) * | 1982-08-13 | 1986-03-25 | At&T Bell Laboratories | Method of making an improved group III-V semiconductor device utilizing a getter-smoothing layer |
| JPS6012724A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-23 | Agency Of Ind Science & Technol | 化合物半導体の成長方法 |
| US4588451A (en) * | 1984-04-27 | 1986-05-13 | Advanced Energy Fund Limited Partnership | Metal organic chemical vapor deposition of 111-v compounds on silicon |
-
1984
- 1984-10-09 JP JP59213188A patent/JPS6191098A/ja active Granted
-
1985
- 1985-09-27 US US06/780,910 patent/US4789421A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-01 CA CA000491985A patent/CA1265980A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-03 EP EP85112542A patent/EP0177903B1/en not_active Expired
- 1985-10-03 DE DE8585112542T patent/DE3581353D1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4088515A (en) * | 1973-04-16 | 1978-05-09 | International Business Machines Corporation | Method of making semiconductor superlattices free of misfit dislocations |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1265980A (en) | 1990-02-20 |
| EP0177903A2 (en) | 1986-04-16 |
| EP0177903A3 (en) | 1987-09-09 |
| DE3581353D1 (de) | 1991-02-21 |
| US4789421A (en) | 1988-12-06 |
| JPS6191098A (ja) | 1986-05-09 |
| EP0177903B1 (en) | 1991-01-16 |
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