JPH05259085A - ダブルヘテロ構造およびその製造方法 - Google Patents
ダブルヘテロ構造およびその製造方法Info
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- JPH05259085A JPH05259085A JP5103392A JP5103392A JPH05259085A JP H05259085 A JPH05259085 A JP H05259085A JP 5103392 A JP5103392 A JP 5103392A JP 5103392 A JP5103392 A JP 5103392A JP H05259085 A JPH05259085 A JP H05259085A
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- Japan
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- alxga1
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 （ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ系のダ
ブルヘテロ構造において、結晶の高品質化を図る。 【構成】 ＧａＡｓ基板１上又は、ＧａＡｓバッファ層
２を有するＧａＡｓ基板上にＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッフ
ァ層３を介して（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
（０＜ｘ≦１）系の結晶の成長を行った構成により、な
されている。 【効果】 Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッファ層３をもうける
ことにより、ＰＨ3 熱分解開始に伴ってＧａＡｓ基板の
表面温度が低下し、その後、表面温度が回復するまでの
間に（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層
（０＜ｘ≦１）４を成長しないため、６８０〜７４０℃
の成長温度においても、変成層なく、高品質に成長でき
る。
ブルヘテロ構造において、結晶の高品質化を図る。 【構成】 ＧａＡｓ基板１上又は、ＧａＡｓバッファ層
２を有するＧａＡｓ基板上にＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッフ
ァ層３を介して（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
（０＜ｘ≦１）系の結晶の成長を行った構成により、な
されている。 【効果】 Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッファ層３をもうける
ことにより、ＰＨ3 熱分解開始に伴ってＧａＡｓ基板の
表面温度が低下し、その後、表面温度が回復するまでの
間に（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層
（０＜ｘ≦１）４を成長しないため、６８０〜７４０℃
の成長温度においても、変成層なく、高品質に成長でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体装置、例
えば可視光半導体レーザの結晶の高品質化に関する技術
である。
えば可視光半導体レーザの結晶の高品質化に関する技術
である。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の一例として図３に半導体レー
ザの結晶構造の断面図を示す。従来の結晶成長方法で
は、ＧａＡｓ基板１の上にＧａＡｓバッファ層２から
（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４、Ｉ
ｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ活性層５、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5
Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層６、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐストップ
層７、ＧａＡｓブロック層９、ＧａＡｓコンタクト層１
０を有機金属熱分解を用いたエピタキシャル成長法（Ｍ
Ｏ−ＶＰＥ）等によって、順次成長せしめていた。
ザの結晶構造の断面図を示す。従来の結晶成長方法で
は、ＧａＡｓ基板１の上にＧａＡｓバッファ層２から
（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４、Ｉ
ｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ活性層５、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5
Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層６、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐストップ
層７、ＧａＡｓブロック層９、ＧａＡｓコンタクト層１
０を有機金属熱分解を用いたエピタキシャル成長法（Ｍ
Ｏ−ＶＰＥ）等によって、順次成長せしめていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の結晶成長方法では、例えば、ＧａＡｓ基板１又
は、ＧａＡｓバッファ層２から（ＡｌｘＧａ１−ｘ）
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４を成長する際にＶ族原料の
ＰＨ3 の熱分解開始に伴ってＧａＡｓ基板１の熱量が奪
われて、一時的にＧａＡｓ基板表面の温度が低下するた
め、ＧａＡｓ基板１表面でのＶ族原料ＰＨ3 とIII 族原
料ＴＭＡ、ＴＭＧ、ＴＭＩの拡散が不十分となる。
た従来の結晶成長方法では、例えば、ＧａＡｓ基板１又
は、ＧａＡｓバッファ層２から（ＡｌｘＧａ１−ｘ）
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４を成長する際にＶ族原料の
ＰＨ3 の熱分解開始に伴ってＧａＡｓ基板１の熱量が奪
われて、一時的にＧａＡｓ基板表面の温度が低下するた
め、ＧａＡｓ基板１表面でのＶ族原料ＰＨ3 とIII 族原
料ＴＭＡ、ＴＭＧ、ＴＭＩの拡散が不十分となる。
【０００４】このため、このＧａＡｓ基板表面の温度低
下がＡｌＧａＩｎＰ混晶を形成する二元結晶のボンドエ
ネルギの違い（ＡｌＰ＝３９．８ｋｃａｌ／ｍｏｌ＞Ｇ
ａＰ＝２４．４ｋｃａｌ／ｍｏｌ＞ＩｎＰ＝２１．２ｋ
ｃａｌ／ｍｏｌ）に影響され、一度ＡｌとＰが結合する
と結合が切れにくく、かつＧａＡｓ基板表面での拡散が
不十分となる。従ってＡｌＧａＩｎＰ結晶成長界面に、
不具合なＡｌＰ二元結晶の偏析が起こり、それがヒルロ
ック状に集積した変成層となり、結晶品位を低下させる
問題点があった。
下がＡｌＧａＩｎＰ混晶を形成する二元結晶のボンドエ
ネルギの違い（ＡｌＰ＝３９．８ｋｃａｌ／ｍｏｌ＞Ｇ
ａＰ＝２４．４ｋｃａｌ／ｍｏｌ＞ＩｎＰ＝２１．２ｋ
ｃａｌ／ｍｏｌ）に影響され、一度ＡｌとＰが結合する
と結合が切れにくく、かつＧａＡｓ基板表面での拡散が
不十分となる。従ってＡｌＧａＩｎＰ結晶成長界面に、
不具合なＡｌＰ二元結晶の偏析が起こり、それがヒルロ
ック状に集積した変成層となり、結晶品位を低下させる
問題点があった。
【０００５】この発明は、上述の問題点を解決するため
になされたもので高品質の結晶が得られる結晶構造を得
ることを目的とする。
になされたもので高品質の結晶が得られる結晶構造を得
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明のダブルヘテロ
構造の結晶構造物は、上記変成層の問題解決のために、
ＧａＡｓ基板上又は、ＧａＡｓバッファ層を有するＧａ
Ａｓ基板上にＩｎ0.5Ｇａ0.5 Ｐバッファ層を介して
（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０＜ｘ≦１）系
の結晶の成長を行った構成により、なされている。
構造の結晶構造物は、上記変成層の問題解決のために、
ＧａＡｓ基板上又は、ＧａＡｓバッファ層を有するＧａ
Ａｓ基板上にＩｎ0.5Ｇａ0.5 Ｐバッファ層を介して
（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０＜ｘ≦１）系
の結晶の成長を行った構成により、なされている。
【０００７】また、上記（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐ（０＜ｘ≦１）系の結晶の成長温度が、６８０〜
７４０℃であることを特徴とする。
0.5 Ｐ（０＜ｘ≦１）系の結晶の成長温度が、６８０〜
７４０℃であることを特徴とする。
【０００８】
【作用】上記の構成によるとＧａＡｓ基板又は、ＧａＡ
ｓバッファ層と（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐク
ラッド層との間にＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッファ層を成長
することによってＶ族原料がＡｓＨ3 からＰＨ3 に切り
替わり、ＰＨ3 の熱分解が開始される時、構成される二
元結晶がボンドエネルギが低くかつ、エネルギ差が小さ
い（ＧａＰ＝２４．４ｋｃａｌ／ｍｏｌ，ＩｎＰ＝２
１．２ｋｃａｌ／ｍｍｏｌ）Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ結晶で
あるために、ＧａＡｓ基板表面温度の低下が生じてもＧ
ａＡｓ基板表面での拡散が十分に行われて、二元結晶の
偏析が起こらず、高品質なＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐが成長さ
れる。そして、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッファ層が成長さ
ている間にＧａＡ基板表面の温度低下が回復し、Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッファ層から（ＡｌｘＧａ１−ｘ）
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層（０＜ｘ≦１）を成長する間
も、エピウェーハ表面保護のため、ＰＨ3 が供給されて
いるために、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラ
ッド層（０＜ｘ≦１）成長開始時にはＧａＡｓ基板表面
温度の低下は生じず、ＧａＡｓ基板表面でのＶ族原料と
III 族原料の拡散が十分となり、かつ二元結晶のボンド
エネルギの違いによる偏析を生じないため、均一で高品
質な（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層
（０＜ｘ≦１）ができる。
ｓバッファ層と（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐク
ラッド層との間にＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッファ層を成長
することによってＶ族原料がＡｓＨ3 からＰＨ3 に切り
替わり、ＰＨ3 の熱分解が開始される時、構成される二
元結晶がボンドエネルギが低くかつ、エネルギ差が小さ
い（ＧａＰ＝２４．４ｋｃａｌ／ｍｏｌ，ＩｎＰ＝２
１．２ｋｃａｌ／ｍｍｏｌ）Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ結晶で
あるために、ＧａＡｓ基板表面温度の低下が生じてもＧ
ａＡｓ基板表面での拡散が十分に行われて、二元結晶の
偏析が起こらず、高品質なＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐが成長さ
れる。そして、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッファ層が成長さ
ている間にＧａＡ基板表面の温度低下が回復し、Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッファ層から（ＡｌｘＧａ１−ｘ）
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層（０＜ｘ≦１）を成長する間
も、エピウェーハ表面保護のため、ＰＨ3 が供給されて
いるために、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラ
ッド層（０＜ｘ≦１）成長開始時にはＧａＡｓ基板表面
温度の低下は生じず、ＧａＡｓ基板表面でのＶ族原料と
III 族原料の拡散が十分となり、かつ二元結晶のボンド
エネルギの違いによる偏析を生じないため、均一で高品
質な（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層
（０＜ｘ≦１）ができる。
【０００９】
【実施例１】次に、本発明について図面を参照して説明
する。
する。
【００１０】図１は，本発明の一実施例の断面図を示し
たものである。ＧａＡｓバッファ層２を成長し、その上
にＰＨ3 の熱分解開始に伴ってＧａＡｓ基板１の熱量が
奪われて、一時的にＧａＡｓ基板表面の温度低下によっ
て生じる偏成層の低減を目的でＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッ
ファ層３を成長させ、その後目的とする（ＡｌｘＧａ１
−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5
Ｐ活性層５、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラ
ッド層６、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐストップ層７、ＧａＡｓ
ブロック層９、ＧａＡｓコンタクト層１０を順次成長さ
せる。Ｉｎ0.5Ｇａ0.5 Ｐバッファ層をもうけることに
より、ＰＨ3 熱分解開始に伴ってＧａＡｓ基板の表面温
度が低下し、その後表面温度が回復するまでの間に（Ａ
ｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４（０＜ｘ
≦１）を成長しないため従来、７９５℃以 上の成長
温度でないと成長開始界面に変成層を形成した（Ａｌｘ
Ｇａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４を６８０〜７
４０℃の成長温度においても変成層なく、高品質に成長
できる．
たものである。ＧａＡｓバッファ層２を成長し、その上
にＰＨ3 の熱分解開始に伴ってＧａＡｓ基板１の熱量が
奪われて、一時的にＧａＡｓ基板表面の温度低下によっ
て生じる偏成層の低減を目的でＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッ
ファ層３を成長させ、その後目的とする（ＡｌｘＧａ１
−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5
Ｐ活性層５、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラ
ッド層６、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐストップ層７、ＧａＡｓ
ブロック層９、ＧａＡｓコンタクト層１０を順次成長さ
せる。Ｉｎ0.5Ｇａ0.5 Ｐバッファ層をもうけることに
より、ＰＨ3 熱分解開始に伴ってＧａＡｓ基板の表面温
度が低下し、その後表面温度が回復するまでの間に（Ａ
ｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４（０＜ｘ
≦１）を成長しないため従来、７９５℃以 上の成長
温度でないと成長開始界面に変成層を形成した（Ａｌｘ
Ｇａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層４を６８０〜７
４０℃の成長温度においても変成層なく、高品質に成長
できる．
【実施例２】図２は、本発明の第２実施例の断面図を示
したものである。
したものである。
【００１１】この実施例では、Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐスト
ップ層７の代わりに、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ中間コンタ
クト層（０＜ｘ≦１）８をもうけて、（ＡｌｘＧａ１−
ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層６とＧａＡｓブロック層
９又は、ＧａＡｓコンタクト層１０とのヘテロ界面で生
じるいわゆるヘテロ界面のバンド不連続であるバレンス
バンドスパイクの低減を行う。
ップ層７の代わりに、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ中間コンタ
クト層（０＜ｘ≦１）８をもうけて、（ＡｌｘＧａ１−
ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層６とＧａＡｓブロック層
９又は、ＧａＡｓコンタクト層１０とのヘテロ界面で生
じるいわゆるヘテロ界面のバンド不連続であるバレンス
バンドスパイクの低減を行う。
【００１２】
【発明の効果】以上説明した様に，本発明の結晶構造を
採用することにより、ＰＨ3 熱分解開始に伴ってＧａＡ
ｓ基板の表面温度が低下し、回復するまでの間、温度低
下によって変成層を形成する（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5
Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層を成長しないため、６８０〜７４
０℃の低温においても（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐクラッド層成長開始界面に変成層を形成させない
高品質の結晶を成長でき、化合物半導体装置のエピタキ
シャル成長作業性改善は勿論、高信頼性化にも貢献する
ことができる。
採用することにより、ＰＨ3 熱分解開始に伴ってＧａＡ
ｓ基板の表面温度が低下し、回復するまでの間、温度低
下によって変成層を形成する（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5
Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層を成長しないため、６８０〜７４
０℃の低温においても（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐクラッド層成長開始界面に変成層を形成させない
高品質の結晶を成長でき、化合物半導体装置のエピタキ
シャル成長作業性改善は勿論、高信頼性化にも貢献する
ことができる。
【図１】 本発明に係る一実施例のダブルヘテロ構造の
結晶構造物の断面図
結晶構造物の断面図
【図２】 本発明に係る第二実施例のダブルヘテロ構造
の結晶構造物の断面図
の結晶構造物の断面図
【図３】 従来のダブルヘテロ構造の結晶構造物の断面
図
図
１ ＧａＡｓ基板 ２ ＧａＡｓバッファ層 ３ Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐバッファ層 ４ （ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層 ５ Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ活性層 ６ （ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐクラッド層 ７ Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐストップ層 ８ ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ中間コンタクト層 ９ ＧａＡｓブロック層 １０ ＧａＡｓコンタクト層
Claims (2)
- 【請求項１】ＧａＡｓ基板又は、ＧａＡｓバッファ層上
にＩｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ結晶を介して（ＡｌｘＧａ１−
ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ（０＜ｘ≦１）系の結晶を成長しせ
めた構成を有することを特徴とするダブルヘテロ構造。 - 【請求項２】上記（ＡｌｘＧａ１−ｘ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ
（０＜ｘ≦１）系の結晶の成長温度が６８０〜７４０℃
であるダブルヘテロ構造の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5103392A JPH05259085A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ダブルヘテロ構造およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5103392A JPH05259085A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ダブルヘテロ構造およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259085A true JPH05259085A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=12875499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5103392A Pending JPH05259085A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ダブルヘテロ構造およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05259085A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI827791B (zh) * | 2019-02-05 | 2024-01-01 | 日商昭榮化學工業股份有限公司 | 以熔融鹽化學合成無機奈米結構之方法、奈米結構及包含該奈米結構之顯示裝置 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP5103392A patent/JPH05259085A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI827791B (zh) * | 2019-02-05 | 2024-01-01 | 日商昭榮化學工業股份有限公司 | 以熔融鹽化學合成無機奈米結構之方法、奈米結構及包含該奈米結構之顯示裝置 |
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