JPH0526759B2 - - Google Patents
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- JPH0526759B2 JPH0526759B2 JP28061185A JP28061185A JPH0526759B2 JP H0526759 B2 JPH0526759 B2 JP H0526759B2 JP 28061185 A JP28061185 A JP 28061185A JP 28061185 A JP28061185 A JP 28061185A JP H0526759 B2 JPH0526759 B2 JP H0526759B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガリウム砒素（GaAs）結晶基板上
に窒化ガリウム（GaN）または、窒化アルミニ
ウム（AlN）の単結晶膜を形成する方法に関す
る。
に窒化ガリウム（GaN）または、窒化アルミニ
ウム（AlN）の単結晶膜を形成する方法に関す
る。
従来、GaAs基板上にGaN、AlN単結晶膜を成
長させる場合には、ECR（電子サイクロトロン共
鳴）プラズマを用いる方法が主として採られて来
た。これはGaN、AlNの成長を、GaAs基板表面
が劣化しない程度の低い温度で行なうためであ
る。しかしこの方法では、不純物の混入を招き易
く、製造装置の中にECRプラズマを発生させる
マイクロ波発振器他を必要とする。そこでプラズ
マを用いずに十分低い温度でGaN、AlNの成長
を行なう方法として、窒素原料をヒドラジン
（N2H4）にとる成長法等が考えられている。
長させる場合には、ECR（電子サイクロトロン共
鳴）プラズマを用いる方法が主として採られて来
た。これはGaN、AlNの成長を、GaAs基板表面
が劣化しない程度の低い温度で行なうためであ
る。しかしこの方法では、不純物の混入を招き易
く、製造装置の中にECRプラズマを発生させる
マイクロ波発振器他を必要とする。そこでプラズ
マを用いずに十分低い温度でGaN、AlNの成長
を行なう方法として、窒素原料をヒドラジン
（N2H4）にとる成長法等が考えられている。
しかしGaAs基板上に直接GaN、AlNを成長さ
せても結晶性の良い膜を得ることはできない。本
発明の目的はこの問題点を解決したGaAs上に結
晶性のよいGaN、AlNの単結晶膜を製造する方
法を提供することにある。
せても結晶性の良い膜を得ることはできない。本
発明の目的はこの問題点を解決したGaAs上に結
晶性のよいGaN、AlNの単結晶膜を製造する方
法を提供することにある。
本発明はガリウム砒素結晶基板表面を窒化させ
たのち、その上に窒化ガリウムまたは窒化アルミ
ニウムの単結晶膜を成長させることを特徴とする
単結晶膜の製造方法である。
たのち、その上に窒化ガリウムまたは窒化アルミ
ニウムの単結晶膜を成長させることを特徴とする
単結晶膜の製造方法である。
本発明の作用原理に関して明確な知見は現時点
では得られていない。しかしGaAs結晶表面を窒
化すると、窒化された部分にGa−Ｎ結合が形成
されることから、その後、窒化されたGaAs表面
にGaN、AlNを成長させる場合には、窒素を共
通の元素として、しかもGaAsとGaN、AlNの格
子不整を緩和して成長がなされるものと推測され
る。
では得られていない。しかしGaAs結晶表面を窒
化すると、窒化された部分にGa−Ｎ結合が形成
されることから、その後、窒化されたGaAs表面
にGaN、AlNを成長させる場合には、窒素を共
通の元素として、しかもGaAsとGaN、AlNの格
子不整を緩和して成長がなされるものと推測され
る。
以下に本発明の実施例を示す。
本実施例ではトリメチルガリウム（TMG）を
ガリウム原料に、トリメチルアルミニウム
（TMA）をアルミニウム原料に、ヒドラジン
（N2H4）を窒素原料及びGaAs窒化用ガスに用い
た。
ガリウム原料に、トリメチルアルミニウム
（TMA）をアルミニウム原料に、ヒドラジン
（N2H4）を窒素原料及びGaAs窒化用ガスに用い
た。
反応管内ガラス試料台上にエツチングした
GaAs１１１基板を導入後、イオンポンプ及びサ
ブリメーシヨンポンプで管内を１×10-7Torrま
で真空排気した。その後ヒドラジンを管内に流し
基板温度500℃で４時間常圧で熱処理した。この
時ヒドラジンの温度は20℃、ヒドラジンをバブル
する水素の流量は毎分500c.c.とし、加えて水素を
毎分１反応管に流した。これによりGaAs表面
が約50Å窒化された。
GaAs１１１基板を導入後、イオンポンプ及びサ
ブリメーシヨンポンプで管内を１×10-7Torrま
で真空排気した。その後ヒドラジンを管内に流し
基板温度500℃で４時間常圧で熱処理した。この
時ヒドラジンの温度は20℃、ヒドラジンをバブル
する水素の流量は毎分500c.c.とし、加えて水素を
毎分１反応管に流した。これによりGaAs表面
が約50Å窒化された。
上記基板の窒化処理に続いてGaN或いはAlN
の成長を行なつた。成長条件としては、基板温度
を500℃、ヒドラジンをバブルする水素の流量を
毎分1000c.c.、TMG（−15℃）をバブルする水素
の流量を毎分10c.c.或いはTMA（20℃）をバブル
する水素の流量を毎分20c.c.に設定し、水素を加え
て総流量を毎分３とした。また圧力は20Torr
に保つた。この成長により１時間で約1μｍの
GaN或いはAlNの単結晶膜が得られた。成長は
GaN、AlNともにＣ軸方向に沿つて進行した。
の成長を行なつた。成長条件としては、基板温度
を500℃、ヒドラジンをバブルする水素の流量を
毎分1000c.c.、TMG（−15℃）をバブルする水素
の流量を毎分10c.c.或いはTMA（20℃）をバブル
する水素の流量を毎分20c.c.に設定し、水素を加え
て総流量を毎分３とした。また圧力は20Torr
に保つた。この成長により１時間で約1μｍの
GaN或いはAlNの単結晶膜が得られた。成長は
GaN、AlNともにＣ軸方向に沿つて進行した。
Ｃ軸及びＣ軸より10°傾けた方向での2MeVの
ヘリウムイオンの後方散乱イオン強度から求めた
規格化収率は窒化を行なつた場合GaNで５％、
AlNで７％、窒化を行なわなかつた場合GaNで
18％、AlNで22％で、窒化が結晶性の向上に有
効であることが確認された。
ヘリウムイオンの後方散乱イオン強度から求めた
規格化収率は窒化を行なつた場合GaNで５％、
AlNで７％、窒化を行なわなかつた場合GaNで
18％、AlNで22％で、窒化が結晶性の向上に有
効であることが確認された。
以上の様に本発明の方法によれば結晶性の良い
GaN、AlN結晶をGaAs基板上に製造することが
できる効果を有するものである。
GaN、AlN結晶をGaAs基板上に製造することが
できる効果を有するものである。
Claims (1)
- １ ガリウム砒素結晶基板表面を窒化させたの
ち、その上に窒化ガリウム、または窒化アルミニ
ウムの単結晶膜を成長させることを特徴とする、
単結晶膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28061185A JPS62138399A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 単結晶膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28061185A JPS62138399A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 単結晶膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62138399A JPS62138399A (ja) | 1987-06-22 |
| JPH0526759B2 true JPH0526759B2 (ja) | 1993-04-19 |
Family
ID=17627449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28061185A Granted JPS62138399A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 単結晶膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62138399A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03147431A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Toshiba Corp | 選択呼出受信機およびそのメッセージ消去方法 |
| JPH0425338U (ja) * | 1990-06-22 | 1992-02-28 | ||
| US5679152A (en) | 1994-01-27 | 1997-10-21 | Advanced Technology Materials, Inc. | Method of making a single crystals Ga*N article |
-
1985
- 1985-12-12 JP JP28061185A patent/JPS62138399A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62138399A (ja) | 1987-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |