JPH0529235A - Manufacture of gaas element having high purity layer - Google Patents

Manufacture of gaas element having high purity layer

Info

Publication number
JPH0529235A
JPH0529235A JP18096291A JP18096291A JPH0529235A JP H0529235 A JPH0529235 A JP H0529235A JP 18096291 A JP18096291 A JP 18096291A JP 18096291 A JP18096291 A JP 18096291A JP H0529235 A JPH0529235 A JP H0529235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gaas
layer
substrate
purity
growth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP18096291A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2999591B2 (en
Inventor
Tokuzo Sukegawa
徳三 助川
Masakazu Kimura
雅和 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to JP3180962A priority Critical patent/JP2999591B2/en
Publication of JPH0529235A publication Critical patent/JPH0529235A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2999591B2 publication Critical patent/JP2999591B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To manufacture the title GaAs element having a high purity layer or pin, nin, pip, nip structure without developing unmatched lattice at all. CONSTITUTION:An n<-> or p<->GaAs substrate 1 is mounted on a solution melting GaAs and then a p<+> or n<+> GaAs grown layer 2 is formed on the substrate 1. Next, said substrate 1 is polished to form an n<-> or p<->GaAs layer 1a in specific thickness. Later, an n<+> or p<+> layer is formed on the p<->GaAs layer 1a further to form an element having a high purity layer or a pin structure. At this time, the impurities wherein the mean value of common coupling radius of a unit body or assembled body is almost equal to the mean value of common coupling radius of Ga and As are to be used as the impurities of the GaAs grown layer 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高純度層を有するGaA
s素子の製造方法に関するものである。
The present invention relates to GaA having a high purity layer.
The present invention relates to a method of manufacturing an s element.

【0002】[0002]

【従来の技術】高純度層(i層)を有する素子として、
pinダイオード、静電誘導トランジスタ(SIT)、
バイポーラ静電誘導トランジスタ(BSIT)、静電誘
導(SI)サイリスタなどがある。従来、これらの素子
は一般にSiを材料として製造されていたが、Siに比
べて種々の優れた特性を有するGaAsを使用して製造
することが考えられる。
2. Description of the Related Art As an element having a high-purity layer (i layer),
pin diode, static induction transistor (SIT),
There are bipolar static induction transistors (BSIT), static induction (SI) thyristors and the like. Conventionally, these elements were generally manufactured using Si as a material, but it is conceivable to manufacture them using GaAs, which has various excellent characteristics as compared with Si.

【0003】一般に、GaAsはSiに比べて、電子の
移動度が大きい、耐圧が高い或いは電子、正孔ともにそ
の寿命が非常に短いなど、半導体素子、特にパワー半導
体素子を製作する上で、優れた特長を有している。すな
わち、Siで行われているようなライフタイムキラーを
用いることなく真性(i)半導体の特性を活かしたまま
高速スイッチング素子を作製することができる。さらに
GaAsはSiとは異なり直接遷移型の半導体なのでス
イッチングとともに高輝度の発光と高感度の受光が期待
できる。特にGaAsでSIサイリスタあるいはBSI
Tが実現すれば、光で数百V、数十Aの電力を制御する
と共に、その素子自身が次段の素子への光源となる完全
に電気的に分離された光制御電力システムの確立が可能
となる。
In general, GaAs is excellent in manufacturing a semiconductor element, particularly a power semiconductor element, because it has a higher electron mobility, a higher breakdown voltage, and a very short life of both electrons and holes, as compared with Si. It has the following features. That is, it is possible to fabricate a high-speed switching element while utilizing the characteristics of the intrinsic (i) semiconductor without using a lifetime killer as is performed with Si. Further, since GaAs is a direct transition type semiconductor unlike Si, it can be expected to emit light with high brightness and high sensitivity with switching. Especially for GaAs, SI thyristor or BSI
If T is realized, it will be possible to establish a completely electrically isolated optically controlled power system that controls the power of several hundreds of volts and several tens of amps with light, and the device itself serves as a light source to the device in the next stage. It will be possible.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、GaAsはそ
の結晶成長技術およびデバイス製作技術においてSiと
比較すると未だ遅れているため、SIT、BSIT、S
Iサイリスタなどある程度以上の厚さのi層を必要とす
る素子は現在存在しない。これは素子の活性層となるi
層の形成が非常に困難なためである。報告されているG
aAsSITにおいては、i層の不純物濃度は1014
1015cm-3程度であり、i層というには充分に低い値が
得られない。
However, since GaAs is still behind in its crystal growth technology and device fabrication technology compared with Si, SIT, BSIT, S
Currently, there is no device such as an I thyristor which requires an i layer having a certain thickness or more. This becomes the active layer of the device i
This is because it is very difficult to form a layer. Reported G
In aAsSIT, the impurity concentration of the i layer is 10 14 to
It is about 10 15 cm -3 , and a sufficiently low value cannot be obtained for an i layer.

【0005】その原因は、従来の技術では、図20に示
すようにn+ GaAs基板(ウエハ)A上に気相成長法
あるいは液層成長法によりi層(n- 層)Bを成長し、
その上に素子を形成しているためであり、n+ 基板A上
にn- 層(i層)Bを成長する場合は、不純物の拡散あ
るいはオートドーピングにより充分に不純物濃度の低い
i層は得られない。
The cause of this is that in the conventional technique, as shown in FIG. 20, an i layer (n layer) B is grown on an n + GaAs substrate (wafer) A by a vapor phase growth method or a liquid layer growth method,
This is because the element is formed thereon, and when the n layer (i layer) B is grown on the n + substrate A, an i layer having a sufficiently low impurity concentration is obtained by impurity diffusion or autodoping. I can't.

【0006】しかし、仮に高純度なi層が得られたとし
てもn+ 基板とi層ではその不純物濃度が数桁も異なっ
ているので、実効的に両方の層の格子定数が異なり格子
不整合によるミスフィット転位(図21(a))や基板
の湾曲(図21(b))が生じることになり、実際に、
このような基板を用いた場合には基板の湾曲によるマス
ク合わせのずれや、素子製作過程での基板の破損などが
重大な問題となる。
However, even if a high-purity i-layer is obtained, since the impurity concentrations of the n + substrate and the i-layer are different by several orders of magnitude, the lattice constants of both layers are effectively different and the lattice mismatch is present. Due to the misfit dislocation (FIG. 21 (a)) and the substrate curvature (FIG. 21 (b)).
When such a substrate is used, there are serious problems such as misalignment of the mask due to the curvature of the substrate and breakage of the substrate during the element manufacturing process.

【0007】この様に、従来の技術では、より理想的な
素子を作成しようとすれば、素子が理想的でなくなくな
るような矛盾があった。
As described above, in the conventional technique, there is a contradiction that an element is not ideal if an attempt is made to create a more ideal element.

【0008】よって本発明は、上述した点に鑑み、高純
度層を有するGaAs素子の製造方法を提供することを
主たる課題としている。
Therefore, in view of the above points, the present invention has as its main object to provide a method of manufacturing a GaAs device having a high-purity layer.

【0009】本発明はまた、格子不整合を生じることな
く、高純度層を有するGaAs素子を製造することがで
きる製造方法を提供することも課題としている。
Another object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing a GaAs device having a high-purity layer without causing lattice mismatch.

【0010】本発明はさらに、pin、nin、pip
およびnip構造を有するGaAs素子の製造方法を提
供することを課題としている。
The present invention further includes pin, nin, and pip.
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a GaAs device having a nip structure.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記主たる課題を解決す
るため本発明により成された高純度層を有するGaAs
素子の製造方法は、図1(a)に示すように、高純度G
aAs基板1を用意し、図1(a)に示すように該高純
度GaAs基板1上に高不純物濃度のGaAs成長層2
を形成し、図1(c)に示すように前記高純度GaAs
基板1を研磨して所定の厚さの高純度GaAs層1aを
形成し、その後該高純度GaAs層1aに素子を形成す
ることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned main problems, GaAs having a high-purity layer formed according to the present invention.
As shown in FIG. 1 (a), the method for manufacturing the element is such that high purity G
An aAs substrate 1 is prepared, and a GaAs growth layer 2 having a high impurity concentration is formed on the high-purity GaAs substrate 1 as shown in FIG.
Forming high purity GaAs as shown in FIG. 1 (c).
The substrate 1 is polished to form a high-purity GaAs layer 1a having a predetermined thickness, and then an element is formed on the high-purity GaAs layer 1a.

【0012】上記課題を解決するため本発明により成さ
れた高純度層を有するGaAs素子の製造方法は、図1
(a)に示すように、n- あるいはp- GaAs基板1
を用意し、図(b)に示すように該n-あるいはp-
純度GaAs基板1上にp +あるいはn +GaAs成長
層2を形成し、図1(c)に示すように前記n- あるい
はp- GaAs基板1を研磨して所定の厚さのn- ある
いはp- GaAs層1aを形成し、その後該n- あるい
はp- GaAs層1aにn +あるいはp +層を形成して
pin、nin、pipおよびnip構造素子を形成す
ることを特徴としている。
In order to solve the above problems, a method of manufacturing a GaAs device having a high-purity layer according to the present invention is described in FIG.
As shown in (a), n or p GaAs substrate 1
Was prepared, the as shown in FIG. (B) n - or p - high purity p + or n + GaAs growth layer 2 is formed on a GaAs substrate 1, the as shown in FIG. 1 (c) n - Alternatively, the p GaAs substrate 1 is polished to form an n or p GaAs layer 1a having a predetermined thickness, and then an n + or p + layer is formed on the n or p GaAs layer 1a to form a pin, It is characterized by forming nin, pip and nip structure elements.

【0013】前記GaAs成長層2の形成を液相成長法
によって行うことを特徴としている。
The GaAs growth layer 2 is formed by a liquid phase epitaxy method.

【0014】前記液相成長法による前記GaAs成長層
2の形成を、GaAsを溶解した溶液の上側に前記Ga
As基板1を乗せて行うことを特徴としている。
The formation of the GaAs growth layer 2 by the liquid phase growth method is performed by using the Ga above the solution in which GaAs is dissolved.
It is characterized in that the As substrate 1 is placed.

【0015】前記GaAs成長層2の不純物として、単
体の共有結合半径または組合せの共有結合半径の平均値
がGaとAsの共有結合半径の平均値に略等しい値を持
つものを使用したことを特徴とする。
As the impurities of the GaAs growth layer 2, a substance having an average value of covalent bond radii of a single substance or a combined covalent bond radius that is substantially equal to an average value of covalent bond radii of Ga and As is used. And

【0016】[0016]

【作用】上記方法において、高純度GaAs基板1上に
高不純物濃度のGaAs成長層2を形成した後高純度G
aAs基板1を研磨して所定の厚さの高純度GaAs層
1aを形成しているので、高純度である程度の厚さのG
aAs層を得ることができ、この高純度GaAs層1a
に素子を形成して高純度層を有するGaAs素子の製造
することができる。
In the above method, after the GaAs growth layer 2 having a high impurity concentration is formed on the high-purity GaAs substrate 1, the high-purity G layer is formed.
Since the aAs substrate 1 is polished to form the high-purity GaAs layer 1a having a predetermined thickness, the high-purity G having a certain thickness is used.
It is possible to obtain an aAs layer, and this high-purity GaAs layer 1a
By forming an element on the substrate, a GaAs element having a high-purity layer can be manufactured.

【0017】また、上記方法において、n- あるいはp
- GaAs基板1上にp +あるいはn +GaAs成長層
2を形成した後n- あるいはp- GaAs基板1を研磨
して所定の厚さのn- あるいはp- GaAs層1aを形
成し、このn- あるいはp-GaAs層1aにn +ある
いはp +層を形成してpin、nin、pipおよびn
ip構造からなる高純度層を有するGaAs素子を製造
することができる。
In the above method, n or p
- After forming the p + or n + GaAs growth layer 2 on the GaAs substrate 1 n - or p - of polishing the GaAs substrate 1 a predetermined thickness n - or p - to form a GaAs layer 1a, the n - or p - to form a n + or p + layer in the GaAs layer 1a pin, nin, pip and n
It is possible to manufacture a GaAs device having a high-purity layer having an ip structure.

【0018】上記GaAs成長層2の形成を液相成長法
によって行っているので、厚い成長層2を形成すること
ができ、特に、GaAs成長層2の形成を、GaAsを
溶解した溶液の上側にGaAs基板1を乗せて行ってい
るので、厚い成長層2を短時間に効率的に形成すること
ができる。
Since the GaAs growth layer 2 is formed by the liquid phase growth method, the thick growth layer 2 can be formed. In particular, the GaAs growth layer 2 is formed on the upper side of the solution in which GaAs is dissolved. Since the GaAs substrate 1 is placed on the substrate, the thick growth layer 2 can be efficiently formed in a short time.

【0019】上記GaAs成長層2の不純物として、単
体の共有結合半径または組合せの共有結合半径の平均値
がGaとAsの共有結合半径の平均値に略等しい値を持
つものを使用しているので、GaAs成長層2とGaA
s層1aとの濃度差が大きくても、格子整合性が悪くな
らない。
As the impurities of the GaAs growth layer 2, the one having the average value of the covalent bond radii of the single substance or the average value of the covalent bond radii of the combination is substantially equal to the average value of the covalent bond radii of Ga and As is used. , GaAs growth layer 2 and GaA
Even if the concentration difference from the s layer 1a is large, the lattice matching does not deteriorate.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明による方法の原理的な実施例を示
す。まず、図1(a)に示す高純度GaAs基板(n-
あるいはp- 1011〜1013cm -3 )1上に、図1
(b)に示すように液相成長法によって300μm程度
の厚いGaAs層(n+ あるいはp+ 1018〜1020cm
- 3 )2を成長する。次に図1(c)に示すように高純
度GaAs基板1を研磨して所定の厚さにし、この高純
度GaAs層1a上に素子を形成する。このことによっ
て、元々の基板が素子の活性層になり、成長層が素子の
基板となる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a principle embodiment of the method according to the invention. First, a high-purity GaAs substrate (n
Alternatively, p 10 11 to 10 13 cm −3 ) 1 on top of FIG.
As shown in (b), a thick GaAs layer (n + or p + 10 18 to 10 20 cm) with a thickness of about 300 μm was formed by liquid phase epitaxy
- 3) to grow 2. Next, as shown in FIG. 1C, the high-purity GaAs substrate 1 is polished to a predetermined thickness, and an element is formed on this high-purity GaAs layer 1a. As a result, the original substrate becomes the active layer of the device and the growth layer becomes the substrate of the device.

【0021】ここで、GaAsの液相成長法に用いる溶
媒としてGaを用いる。Ga中のGaAsの溶解度が大
きいので、900°Cから600°Cまで一回の徐冷を
行うことによって300μmの厚さの成長層が容易に得
られる。溶媒としてはGa以外に、格子補償を考慮すれ
ば、例えばSn、Bi、Inなどを用いることもでき
る。
Here, Ga is used as a solvent for the liquid phase growth method of GaAs. Since the solubility of GaAs in Ga is high, a growth layer having a thickness of 300 μm can be easily obtained by performing slow cooling once from 900 ° C. to 600 ° C. In addition to Ga, Sn, Bi, In, or the like can be used as the solvent in consideration of lattice compensation.

【0022】上述のようにi層と高不純物濃度の層では
結晶中に含まれる不純物濃度が7〜8桁も違うため、そ
れぞれの格子定数は異なっている。すなわち格子不整合
から生じる歪は無視できず、基板の湾曲、ミスフィット
転位の原因となるが、p+ 成長のための不純物としては
Geを用い、n+ 成長のための不純物としてはTeと
P、SeとSb、SeとSn、SとSb、SとSn、S
nとSiなどの組合せを用いることによって、ミスフィ
ット転位や基板の湾曲などで格子不整合が生じる問題を
解決する。ここで不純物としてSnを用いる場合には、
予め溶媒としてSnを用いることも可能である。
As described above, the i-layer and the high-impurity-concentration layer have different lattice constants because the impurity concentrations contained in the crystal are different by 7 to 8 digits. That is, the strain caused by the lattice mismatch cannot be ignored, and causes the curvature of the substrate and misfit dislocations. However, Ge is used as an impurity for p + growth, and Te and P are used as impurities for n + growth. , Se and Sb, Se and Sn, S and Sb, S and Sn, S
The use of a combination of n and Si solves the problem of lattice mismatch caused by misfit dislocations and substrate curvature. Here, when Sn is used as an impurity,
It is also possible to use Sn as a solvent in advance.

【0023】すなわち、格子補償効果を利用して、p+
あるいはn+ 成長層の格子定数をp - あるいはn- 基板
の格子定数に合わせることができるような不純物を選択
している。n- あるいはp- GaAsはほとんど不純物
を含まず、真性GaAsに近いのでその格子定数を真性
GaAs結晶の格子定数とほぼ同じ値を持つと考えられ
る。
That is, using the lattice compensation effect, p+
Or n+Let the lattice constant of the growth layer be p -Or n-substrate
Select an impurity that can match the lattice constant of
is doing. n-Or p-GaAs is almost an impurity
Is not included, it is close to intrinsic GaAs, so its lattice constant is intrinsic
It is thought that it has almost the same value as the lattice constant of GaAs crystal.
It

【0024】代表的な原子の共有結合半径を示す表1を
用いて、まずp型ドーパントとしてのGeの場合につい
て説明する。Geはその共有結合半径が1.22であり、
ちょうどGaとAsの共有結合半径の平均値となってい
る。また実際のGaAsとGe単結晶の格子定数はそれ
ぞれ5.6533Åと5.6461Åと非常に近い値と持っ
ている。このことによりGeが1019cm-3程度添加され
ても、その層の格子定数はn- あるいはp- 層の格子定
数に一致する。
First, the case of Ge as a p-type dopant will be described with reference to Table 1 showing typical covalent bond radii of atoms. Ge has a covalent radius of 1.22,
It is just the average value of the covalent bond radius of Ga and As. The actual lattice constants of GaAs and Ge single crystals are very close to 5.6533Å and 5.6461Å, respectively. As a result, even if Ge is added at about 10 19 cm −3 , the lattice constant of that layer matches the lattice constant of the n or p layer.

【表1】 [Table 1]

【0025】またn型ドーパントの場合は、Geのよう
に共有結合半径がちょうど合うものがないので、2種類
の不純物の組合せを行う。今、Teをn型ドーパントと
して用いる場合、表1より、Teの共有結合半径が1.3
2ÅとGaやAsの値より大きいことが分かる。この場
合、Asと同じV族で、p型ドーパントとならず、しか
も共有結合半径がGaやAsより小さい値を持つPを同
時に添加することにより、格子定数をn- あるいはp-
GaAs基板に合わせることができ、同様の理由で、n
型ドーパントとして、上記の不純物の組合せを用いるこ
とができる。すなわち、n+ 、p+ のどちらの成長の場
合においても、不純物濃度で7〜8桁の差のある層の接
合を形成しても、ミスフィット転位や湾曲のない、i層
を有する基板を提供することが可能となる。n型ドーパ
ントとしてSeを用いてもよい。
In the case of an n-type dopant, there is no one having the same covalent bond radius as Ge, so two types of impurities are combined. Now, when using Te as an n-type dopant, from Table 1, the covalent bond radius of Te is 1.3.
It turns out that it is larger than the values of 2Å and Ga and As. In this case, the lattice constant is n or p by simultaneously adding P, which is the same V group as As and does not serve as a p-type dopant and has a covalent radius smaller than Ga or As.
It can be fitted to a GaAs substrate, and for the same reason, n
A combination of the above impurities can be used as the type dopant. That is, in both cases of n + growth and p + growth, even if a junction of layers having an impurity concentration difference of 7 to 8 digits is formed, a substrate having an i layer without misfit dislocations or curves is obtained. It becomes possible to provide. Se may be used as the n-type dopant.

【0026】i層の厚さは、素子の用途によって異なる
が、研磨技術の加工精度の範囲で任意に選ぶことができ
る。現在の研磨技術では1μm程度の誤差範囲内で任意
の厚さを得ることができる。実際には、GaAsのパワ
ー素子としては5μm〜100μm程度の厚さが用いら
れる。
The thickness of the i layer varies depending on the application of the element, but can be arbitrarily selected within the range of processing precision of the polishing technique. With the current polishing technology, an arbitrary thickness can be obtained within an error range of about 1 μm. Actually, a thickness of about 5 μm to 100 μm is used as a GaAs power element.

【0027】本発明の方法は従来のGaAs素子の作製
技術とは発想を逆転しており、n-、p- の高純度なG
aAs基板が素子の活性層となり、液層成長法によって
形成した厚いp+ 、n+ の層が素子の基板となる。すな
わち、通常のエピタキシー技術を用いたデバイスの製作
プロセスにおいては、まず、高不純物濃度の半導体基板
上にデバイスの活性領域を形成するための低不純物濃度
の半導体層をエピタキシャル法によって成長させる方法
がとられている。これに対して本発明においては、従来
の技術とは異なり、高純度の結晶から切り出した高純度
(低不純物濃度)基板上にエピタキシャル技術によって
高不純物濃度の厚い層を成長し、逆に基板として用いて
いた高純度(低不純物濃度)半導体全域すなわち基板側
にデバイスの活性領域を構築している。
The method of the present invention is the reverse of the idea of the conventional GaAs device fabrication technique, and shows that n and p high-purity G
The aAs substrate serves as the active layer of the device, and the thick p + and n + layers formed by the liquid layer growth method serve as the device substrate. That is, in a device manufacturing process using a normal epitaxy technique, first, a method of growing a low impurity concentration semiconductor layer for forming an active region of a device on a high impurity concentration semiconductor substrate by an epitaxial method is used. Has been. On the other hand, in the present invention, unlike the conventional technique, a thick layer with a high impurity concentration is grown by an epitaxial technique on a high-purity (low impurity concentration) substrate cut out from a high-purity crystal, and conversely as a substrate. The active region of the device is constructed over the entire high-purity (low impurity concentration) semiconductor used, that is, the substrate side.

【0028】上述したように、GaAsを用いてSI
T、SIサイリスタなどを作製すためには、約数10μ
m程度の高純度GaAs層と厚いn+ 或いはp+ 層(3
00μm程度)の接合が必要になる。SiでSIサイリ
スタを作製する場合には、この高純度層の厚さが100
μm以上必要になる場合があり、p+ 層は電極にすぎな
いので、形成は簡単であるが、GaAsの場合には高純
度層の厚さが薄くなければならず、それ自体では素子を
支えることができないために、p+ (或いはn+)層は
厚くして、電極としてのみならず素子の基板となるよう
にしなければならない。本方法による素子作製プロセス
においては成長後に、元々基板だった高純度層を研磨す
るために、それに耐え得る厚さが必要である。
As described above, using GaAs, SI
To make T, SI thyristor, etc.
m high purity GaAs layer and thick n + or p + layer (3
(About 00 μm) is required. When the SI thyristor is made of Si, the high purity layer has a thickness of 100.
Since it may be necessary to have a thickness of μm or more, and the p + layer is only an electrode, it is easy to form. However, in the case of GaAs, the thickness of the high-purity layer must be thin, and it itself supports the device. Therefore, the p + (or n + ) layer must be thick so that it serves not only as an electrode but also as a substrate for the device. In the device manufacturing process according to the present method, after the growth, the high-purity layer that was originally the substrate needs to be polished so that it can withstand the thickness.

【0029】このような厚い高不純物濃度層を高純度基
板上に短時間に成長させるのに有効な実際的な液相成長
法を図2を参照して以下説明する。まず、図2(a)に
示すGaAs厚膜成長用カーボンボート中に高純度Ga
As基板41、成長用Ga溶液42、原料用GaAs多
結晶43をセットし、水素雰囲気中で900°Cまで昇
温し適当な時間保持する。
A practical liquid phase growth method effective for growing such a thick high impurity concentration layer on a high purity substrate in a short time will be described below with reference to FIG. First, high purity Ga is placed in a carbon boat for growing a GaAs thick film shown in FIG.
The As substrate 41, the Ga solution 42 for growth, and the GaAs polycrystal 43 for raw materials are set, and the temperature is raised to 900 ° C. in a hydrogen atmosphere and kept for an appropriate time.

【0030】ここで高純度GaAs基板41は面方位が
(100)のものを用いている。勿論、基板41の面方
位はこれ以外の例えば(111)A、(111)Bを用
いてもよい。またGa溶液42は予め900°Cで飽和
する量のGaAsを溶解させてある。さらに、このGa
溶液42中には、成長層に1019cm-3程度のGeがドー
プされるようにGeが添加してある。また、原料用Ga
As多結晶43は準備したGa溶液が多少でも未飽和だ
った場合に、この900°Cでの保持時間中に、未飽和
分のGaAsを供給するために用いている。成長溶液4
2としてGaを用いる理由は、GaはGaAsの構成元
素の一つなので、添加されて不純物となる心配がないこ
とと、Ga中のGaAsの溶解度が高いので、厚い成長
層が得られやすいことによる。
The high-purity GaAs substrate 41 has a plane orientation of (100). Of course, the plane orientation of the substrate 41 may be, for example, (111) A or (111) B other than this. Further, the Ga solution 42 is prepared by dissolving GaAs in an amount that saturates at 900 ° C. in advance. Furthermore, this Ga
Ge is added to the solution 42 so that the growth layer is doped with about 10 19 cm −3 of Ge. In addition, Ga for raw materials
The As polycrystal 43 is used to supply unsaturated GaAs during the holding time at 900 ° C. when the prepared Ga solution is slightly unsaturated. Growth solution 4
The reason why Ga is used as 2 is that Ga is one of the constituent elements of GaAs, so there is no concern that it will become an impurity when added, and that the solubility of GaAs in Ga is high, so that a thick growth layer can be easily obtained. .

【0031】適当な時間の後に、石英棒によりボートを
スライドして、図2(b)に示すように基板41と溶液
42を接触させ、0.13°C/min の徐冷速度で降温
し、液相成長を行う。温度が600°Cになったところ
で、図2(c)に示すように、再びボートをスライドし
て、基板41を溶液42から切り離して成長を終了す
る。
After an appropriate time, the boat is slid with a quartz rod to bring the substrate 41 and the solution 42 into contact with each other as shown in FIG. 2 (b), and the temperature is lowered at a slow cooling rate of 0.13 ° C / min. , Liquid phase growth is performed. When the temperature reaches 600 ° C., the boat is slid again to separate the substrate 41 from the solution 42 and the growth is completed, as shown in FIG.

【0032】上述の成長方法において、最も特徴的なの
は、GaAs基板41を溶液42の上側にセットしてい
ることである。これは、成長中、過飽和状態になったG
a溶液42中ではGaAsは、浮力によって上側に輸送
されるため、下側に基板41を配置した場合よりも、非
常に厚い成長層を得られるからである。これら一連のプ
ロセスにより、再現よく300μm程度の厚いp+ Ga
As層が得られ、これは、後の素子作製プロセスに対し
て充分な厚さである。もちろん、n+ 層の成長も、用い
るドーパントを変えるだけで、同様に厚い層を得ること
ができる。また、ボートはこの構造に限らず、同時に複
数枚の基板上に成長することも可能である。
The most characteristic feature of the above-described growth method is that the GaAs substrate 41 is set above the solution 42. This is a supersaturated state of G
This is because, in the solution a, GaAs is transported to the upper side by buoyancy, so that a much thicker growth layer can be obtained than when the substrate 41 is arranged on the lower side. Through this series of processes, reproducibly thick p + Ga of about 300 μm
An As layer is obtained, which is of sufficient thickness for the subsequent device fabrication process. Of course, also for the growth of the n + layer, a thick layer can be similarly obtained only by changing the dopant used. Further, the boat is not limited to this structure, and it is possible to grow on a plurality of substrates at the same time.

【0033】液相成長法は不純物添加量の制御が容易で
あるため、簡単に所望のn+ あるいはp+ の高濃度のド
ーピングができる上に、上述した理由により基板と成長
層の格子整合がとれているために、1×1012cm -3
1×1019cm -3 のように7桁もの不純物濃度差があっ
ても基板の湾曲やミスフィット転位は見られず、素子作
製プロセスに悪影響を与えずに理想的な素子を実現する
ことができる。
Since the liquid phase growth method makes it easy to control the amount of impurities added, desired high concentration n + or p + doping can be easily performed, and the lattice matching between the substrate and the growth layer is achieved for the above-mentioned reason. Therefore, even if there is a 7-digit difference in impurity concentration such as 1 × 10 12 cm -3 and 1 × 10 19 cm -3, no substrate curvature or misfit dislocation is observed, and the device fabrication process An ideal element can be realized without adversely affecting.

【0034】図2について上述した方法によって高純度
基板41上に成長した高不純物濃度層の拡がり抵抗は、
図3に示すように、成長後の基板を斜めに研磨した後
に、2本の細い針を立て、矢印方向に位置を少しづつ移
動させながら、測定することができ、この測定によって
得られたデータをグラフに示すと図4のようになる。単
純に言えば、抵抗値が高ければ高い程、不純物の濃度が
低いことを示し、抵抗値が低い程、不純物濃度が高いこ
とを意味している。図4から明らかなように、界面付近
で抵抗が急峻に変化しており、非常に急峻なp+ −n-
接合が形成されていることが分かる。また、図中の不純
物濃度の数値は、他の測定方法(四探針法など)により
測定した結果である。
The spreading resistance of the high impurity concentration layer grown on the high purity substrate 41 by the method described above with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, after polishing the substrate after growth obliquely, it is possible to perform measurement while raising two thin needles and moving the position little by little in the arrow direction. Data obtained by this measurement Is shown in the graph as shown in FIG. Simply speaking, the higher the resistance value, the lower the impurity concentration, and the lower the resistance value, the higher the impurity concentration. As is clear from FIG. 4, the resistance changes sharply near the interface, and p + −n is very steep.
It can be seen that a bond has been formed. Moreover, the numerical value of the impurity concentration in the figure is the result of measurement by another measuring method (four-point probe method or the like).

【0035】次に、上述した方法で成長した高不純物濃
度層と高純度基板との格子整合性の評価方法とその結果
を説明する。この評価にはX線回折装置を使用した。成
長後の基板を斜めに研磨した接合面にX線を照射するこ
とで、基板と成長層の格子定数が異なっていれば、回折
されたX線は両方の層からのものが重なっているため、
幅の広いピークとなってしまう。さらに、格子定数差が
大きい場合には、2つのピークに分離してしまう。
Next, a method of evaluating the lattice matching between the high impurity concentration layer grown by the above method and the high purity substrate and the result thereof will be described. An X-ray diffractometer was used for this evaluation. If the lattice constants of the substrate and the growth layer are different by irradiating the bonded surface, which is obtained by obliquely polishing the substrate after growth, with the X-ray, the diffracted X-rays are overlapped from both layers. ,
It becomes a wide peak. Furthermore, when the lattice constant difference is large, the peaks are separated into two peaks.

【0036】図5(a)のグラフは成長を行う前の基板
を測定した場合を示し、当然1つのピークが観測され、
その半値幅は14.93秒と狭く、基板の結晶性の良さを
示している。図5(b)はp+ (Geドープ、1×10
19cm-3)の成長を行った試料の測定結果である。結果は
1つのピークで、その半値幅は18.27秒基板のみの場
合と比較して、若干、広くはなかったものの、それでも
充分、狭い値を示し、成長層と基板の格子整合性が充分
取れているのみではなく、成長層の結晶性が良いことを
示している。
The graph of FIG. 5A shows the case where the substrate before the growth is measured, and naturally one peak is observed,
The full width at half maximum is as narrow as 14.93 seconds, which shows the good crystallinity of the substrate. FIG. 5B shows p + (Ge-doped, 1 × 10
It is the measurement result of the sample having grown 19 cm -3 ). The result is one peak, the half-width of which is slightly wider than the case of only the 18.27 seconds substrate, but it is still sufficiently narrow and the lattice matching between the growth layer and the substrate is sufficient. Not only is it taken, but the crystallinity of the growth layer is good.

【0037】上述の方法を用いれば、ある程度の厚さの
i層を必要とする理想的なGaAs素子を容易に作製す
ることができる。具体的には、SIT、BSIT、SI
サイリスタ、pinダイオードなどを作製することがで
きる。SIT、BSIT、SIサイリスタはそれぞれ、
埋込みゲート型、表面ゲート型、切込みゲート型(溝ゲ
ート型)などがあるが、その全てのゲート構造に対して
上述の方法が有効なのは言うまでもない。
By using the above-mentioned method, an ideal GaAs device which requires an i-layer having a certain thickness can be easily manufactured. Specifically, SIT, BSIT, SI
Thyristors, pin diodes, etc. can be manufactured. SIT, BSIT, SI thyristor,
There are a buried gate type, a surface gate type, a cut gate type (trench gate type) and the like, but it goes without saying that the above method is effective for all the gate structures.

【0038】次に、本発明を使ってGaAspinダイ
オードを作製した場合について説明する。pinダイオ
ードは高速及び高耐圧なダイオードとしてSiにおい
て、よく用いられているが、GaAsでpinダイオー
ドを作製すればさらにその特徴が顕著になる。またpi
nダイオードは受光素子としても用いられるが、GaA
sにおいては特にその発光特性が大きい意味を持つ。G
aAspinダイオードのn- 層の厚さが30〜50μ
m程度であれば、ダイオードの順バイアス状態におい
て、n- 層全体が非常に高注入状態となり、赤外線の発
光が起こる。しかし、この場合の発光領域は通常のGa
AsLED(発光ダイオード)よりも非常に広いので、
全体的に強い赤外線を得ることができる。
Next, the case where a GaAs pin diode is manufactured by using the present invention will be described. The pin diode is often used in Si as a high-speed and high-voltage diode, but if the pin diode is made of GaAs, its characteristics become more remarkable. See pi
The n diode is also used as a light receiving element, but
In particular, the light emission characteristic of s has a great meaning. G
n - layer thickness of aA spin diode is 30-50μ
When it is about m, the entire n layer is in a very high injection state in the forward biased state of the diode, and infrared light is emitted. However, the light emitting region in this case is a normal Ga
Since it is much wider than AsLED (light emitting diode),
It is possible to obtain strong infrared rays as a whole.

【0039】具体的には、図6(a)〜(e)及び図7
(a)〜(b)に示す方法でpinダイオードを作製し
た。まず、図6(a)に示す高純度GaAs基板
(n- 、(100)面、2×1012 cm -3、厚さ300
μm)31上に、TeとPを添加したGa溶液を用いて
300μmのn+ 層32を成長した(図6(b))。こ
のn + 層32のキャリア濃度は5×1018 cm -3であ
り、もちろんn- −n+ 接合の格子整合がとれるように
TeとPの量は調整されている。次にn- GaAs基板
31を研磨し、50μmの厚さとしその表面を鏡面に仕
上げてn- GaAs層31aを形成した(図6
(c))。
Specifically, FIGS. 6A to 6E and FIG.
A pin diode is manufactured by the method shown in (a) and (b).
It was First, the high-purity GaAs substrate shown in FIG.
(N-, (100) plane, 2 × 1012 cm -3, Thickness 300
μm) 31 on top of which is used a Ga solution with Te and P added.
300 μm n+The layer 32 was grown (FIG. 6 (b)). This
N +The carrier concentration of the layer 32 is 5 × 1018 cm -3And
Of course n--N+So that the lattice match of the junction can be taken
The amounts of Te and P are adjusted. Then n-GaAs substrate
31 is ground to a thickness of 50 μm and its surface is mirror-finished.
Raise n-A GaAs layer 31a was formed (Fig. 6)
(C)).

【0040】次にn- 層31aの表面にリンガラスPS
Gと窒化珪素からなる膜PSG/Si3 4 33をCV
D法によって堆積させ、その一部を反応性エッチング法
により除去し(図6(d))、残ったPSG/Si3
4 33をマスクとしてMgのイオン打ち込みを行いp+
層34を形成した(図6(e))。ここでイオン注入の
ドーズ量と加速電圧はp+ 層の不純物濃度が1×1019
cm -3で厚さが2μmになるように調整してある。ここ
で、Mgの代わりに、Be、Cd、Znを用いることが
できる。またイオン注入を行うかわりにZnの拡散でp
+ を形成することも可能である。
Next, phosphorus glass PS is formed on the surface of the n - layer 31a.
The film PSG / Si 3 N 4 33 consisting of G and silicon nitride is CV
D was deposited by the method D, and a part of it was removed by the reactive etching method (FIG. 6D). The remaining PSG / Si 3 N
4 33 was subjected to Mg ion implantation as a mask p +
The layer 34 was formed (FIG.6 (e)). Here, the ion implantation dose and accelerating voltage are such that the impurity concentration of the p + layer is 1 × 10 19.
The thickness is adjusted to be 2 μm in cm -3 . Here, Be, Cd, or Zn can be used instead of Mg. Also, instead of performing ion implantation, diffusion of Zn causes p
It is also possible to form a + .

【0041】次に一旦、PSG/Si3 4 33を反応
性エッチング法により除去した後、CVD法によりSi
2 35を堆積して、アニールを行う(図7(a))。
次にSiO2 35を除去し、再びPSG/Si3 4
6を堆積し、p+ 層34の一部分をエッチングにより除
去して窓を開け、AuGe37を蒸着する。また、裏面
のn+ 側にも全面にAuGe38を蒸着した後、熱処理
して電極を製作する(図7(b))。
Next, PSG / Si 3 N 4 33 is once removed by the reactive etching method, and then Si is removed by the CVD method.
O 2 35 is deposited and annealed (FIG. 7A).
Next, the SiO 2 35 is removed and PSG / Si 3 N 4 3 is added again.
6 is deposited, a part of the p + layer 34 is removed by etching, a window is opened, and AuGe 37 is vapor-deposited. Also, AuGe 38 is vapor-deposited on the entire surface of the back surface on the side of n + , and then heat treatment is performed to manufacture an electrode (FIG. 7B).

【0042】ここで述べた素子の保護膜33、36はP
SG/Si3 4 であるが、SiO 2 、Si3 4 、S
iOx y を用いることもでき、イオン注入後のアニー
ルの保護膜35も、SiO2 の代わりにSi3 4 、S
iOx y 、AlN、GaNを用いることも可能であ
る。
The protective films 33 and 36 of the element described here are made of P
SG / Si3NFourHowever, SiO 2, Si3NFour, S
iOxNyCan also be used for annealing after ion implantation.
The protective film 35 of the2Instead of Si3NFour, S
iOxNy, AlN, GaN can also be used
It

【0043】図6について説明した方法で作製したpi
nダイオードの図8に示す1/C2−V特性は、明らか
に直線的な関係が得られており、p+ −n- 接合が理想
的な階段接合になっていることが分かる。
A pi produced by the method described with reference to FIG.
The 1 / C 2 -V characteristic of the n diode shown in FIG. 8 clearly has a linear relationship, and it can be seen that the p + −n junction is an ideal step junction.

【0044】また、pinダイオードの図9に示す分光
感度特性(受光)は約870nmでピークを持つ特性が
得られた。n- 層の厚さが80μm程度もあるので効率
は低いが、厚さ及び光の取り入れ方の最適設計を行えば
感度を充分に上げることが可能である。
The spectral sensitivity characteristic (light reception) of the pin diode shown in FIG. 9 has a peak at about 870 nm. Since the n layer has a thickness of about 80 μm, the efficiency is low, but the sensitivity can be sufficiently increased if the thickness and the way of taking in the light are optimally designed.

【0045】さらにpinダイオードの図10に示す発
光特性(発光)より、pinダイオードが順バイアス状
態で発光することが確認できた。この素子の活性領域の
面積は3×3mm2 であり、ここで流れる電流(5、1
0、20mA)では非常に電流密度が低い。すなわち、
素子化プロセスを確立し、リーク電流を減少させるとと
もに、素子の放熱構造と光の取り出し構造とを最適化す
れば、高電流密度での高輝度の発光を得ることができ
る。勿論この現象は、SIサイリスタ、BSITの導通
時の発光に応用できる。
From the light emission characteristics (light emission) of the pin diode shown in FIG. 10, it was confirmed that the pin diode emits light in the forward bias state. The area of the active region of this device is 3 × 3 mm 2 , and the current (5, 1,
0, 20 mA) has a very low current density. That is,
By establishing an element formation process, reducing the leak current, and optimizing the heat dissipation structure and the light extraction structure of the element, it is possible to obtain high-luminance light emission with a high current density. Of course, this phenomenon can be applied to light emission when the SI thyristor and BSIT are conducting.

【0046】図11(a)〜(c)は表面ゲート型、埋
込みゲート型及び切込みゲート(溝ゲート)型のSIサ
イリスタの構造をそれぞれ示し、図12(a)〜(c)
は表面ゲート型、埋込みゲート型及び切込みゲート(溝
ゲート)型のBSIT(SIT)の構造をそれぞれ示
す。
FIGS. 11A to 11C show the structures of surface gate type, buried gate type and notch gate (groove gate) type SI thyristors, respectively, and FIGS.
Shows the structure of a surface gate type, a buried gate type and a notch gate (groove gate) type BSIT (SIT), respectively.

【0047】図11(c)に示した溝ゲート構造のノー
マリオフ型のSIサイリスタの作製方法について図13
(a)〜(e)、図14(a)〜(d)及び図15
(a)〜(c)を参照して説明する。まず、図13
(a)に示す面方位(100)、厚さ300μmのn-
GaAs基板(2×1012cm -3 )11を用意する。そ
して、このn- GaAs基板11上に液層成長により約
300μmのp+ GaAs層(Geドープ)12を成長
させる(図13(b))。ここでGeのドープ量は1×
1019cm -3 としている。
A method of manufacturing the normally-off type SI thyristor having the trench gate structure shown in FIG.
(A)-(e), FIG. 14 (a)-(d), and FIG.
This will be described with reference to (a) to (c). First, FIG.
The plane orientation (100) shown in (a) and n − with a thickness of 300 μm
A GaAs substrate (2 × 10 12 cm −3 ) 11 is prepared. Then, a p + GaAs layer (Ge-doped) 12 of about 300 μm is grown on the n GaAs substrate 11 by liquid layer growth (FIG. 13B). Here, the Ge doping amount is 1 ×
It is set to 10 19 cm -3 .

【0048】次に、n- GaAs基板11を研磨し、鏡
面に処理して50μmの厚さのn-GaAs層11aに
する(図13(c))。その後、このn- GaAs層1
1a上にGaを溶媒とし、TeとPを同時にドープした
成長を行い、約2μmのn+層(1×1019cm -3 )1
3を得る(図13(d))。言うまでもないが、ここま
でで得られるp+ −n- −n+ 接合は全て格子整合が取
れており、格子歪によるミスフィット転位や基板の湾曲
は見られない。
Next, the n -- GaAs substrate 11 is polished and processed into a mirror surface to form an n -- GaAs layer 11a having a thickness of 50 μm (FIG. 13 (c)). After that, this n - GaAs layer 1
1a was grown with Ga as a solvent and Te and P were simultaneously doped to grow an n + layer (1 × 10 19 cm −3 ) of about 2 μm.
3 is obtained (FIG. 13 (d)). Needless to say, the p + −n −n + junctions obtained up to this point are all lattice-matched, and misfit dislocations and substrate curvature due to lattice strain are not seen.

【0049】次に、このn+ 層13上にCVD法により
Si34 及びPSG(リンガラス)14を堆積させ
(図13(e))、このPSG/Si3 4 14を反応
性エッチング法により部分的に除去する(図14
(a))。その後、このPSG/Si 3 4 14をマス
クとして、反応性エッチング法あるいは通常の溶液によ
るエッチング法により、n- GaAs層11aをエッチ
ングし、5μmの深さの溝15を形成する(図14
(b))。ここで溝15の幅は5μm、ソース部16の
幅は5μmに設定してある。
Next, this n+By CVD on layer 13
Si3NFourAnd PSG (phosphorus glass) 14 are deposited.
(Fig. 13 (e)), this PSG / Si3NFourReact 14
Partial removal by a reactive etching method (FIG. 14).
(A)). After that, this PSG / Si 3NFour14 masses
The reactive etching method or ordinary solution
By the etching method-Etching the GaAs layer 11a
Forming a groove 15 having a depth of 5 μm (FIG. 14).
(B)). Here, the width of the groove 15 is 5 μm,
The width is set to 5 μm.

【0050】次にまた、PSG/Si3 4 17を0.5
μm程度堆積させた後、溝15の底のみ、反応性エッチ
ング法により取り除く(図14(c))。次に、このP
SG/Si3 4 17をマスクとして、溝15の底のみ
にMgのイオン注入を行う。ここではドーズ量と加速電
圧を適当に調整して、2μm程度の厚さの5×1018cm
-3 のp+ 層18を形成する(図14(d))。次にP
SG/Si3 4 17を反応性エッチングにより全て除
去し、CVD法により全面にSiO2 19を堆積し、キ
ャップした状態で700°Cで15分のアニールを行う
(図15(a))。
Next, PSG / Si 3 N 4 17 was added to 0.5.
After depositing about μm, only the bottom of the groove 15 is removed by the reactive etching method (FIG. 14C). Next, this P
Using SG / Si 3 N 4 17 as a mask, Mg ions are implanted only into the bottom of the groove 15. Here, the dose amount and accelerating voltage are appropriately adjusted, and the thickness is 5 × 10 18 cm with a thickness of about 2 μm.
-3 p + layer 18 is formed (FIG. 14D). Then P
SG / Si 3 N 4 17 is completely removed by reactive etching, SiO 2 19 is deposited on the entire surface by a CVD method, and annealing is performed at 700 ° C. for 15 minutes in a capped state (FIG. 15A).

【0051】次に、このSiO2 19を反応性エッチン
グにより全て除去し、再びPSG/Si3 4 20を堆
積し(図15(b))、その一部分を反応性エッチング
により除去し、AuGe21を蒸着によって堆積させ電
極を取り、SIサイリスタを作製した。勿論、裏面のア
ノード22にも電極をつけてある(図15(c))。
Next, all of this SiO 2 19 is removed by reactive etching, PSG / Si 3 N 4 20 is deposited again (FIG. 15B), and a part of it is removed by reactive etching to remove AuGe 21. An SI thyristor was manufactured by depositing by evaporation and taking an electrode. Of course, an electrode is also attached to the anode 22 on the back surface (FIG. 15 (c)).

【0052】ここで図13(d)のn+ の形成は液層成
長を用いずSi、S、Se、Te、Snなどのイオン注
入を行っても良い。また、図14(d)のp+ のイオン
注入はMgの代わりにBe、Cd、Znなどを用いても
良い。上述のように作製したサイリスタは設計通り、ノ
ーマリオフ型の特性を示した。
The formation of n + in FIG. 13D may be performed by ion implantation of Si, S, Se, Te, Sn or the like without using the liquid layer growth. In addition, Be, Cd, Zn or the like may be used instead of Mg for the p + ion implantation of FIG. 14 (d). The thyristor manufactured as described above exhibited normally-off type characteristics as designed.

【0053】上述の素子の保護膜(絶縁膜)14、17
として、PSG/Si3 4 を用いたが、SiO2 、S
3 4 、SiOx y などを用いることができる。ま
たイオン注入後のアニール時の保護膜19として、Si
2 を用いたが、Si3 4、SiOx y AlN、G
aNを用いることもできる。また、上述の素子において
はカソード、アノード、ゲートともに電極は全てAuG
eで製作したが、これはn型すなわちカソード部16に
対してはNi−AuGe、Pt−AuGeでも良く、p
型すなわちゲート18、アノード部12に対してはAu
Zn、Auを用いてもよい。
Protective films (insulating films) 14 and 17 for the above-mentioned elements
Although PSG / Si 3 N 4 was used as the material, SiO 2 , S
i 3 N 4, etc. SiO x N y can be used. Further, as the protective film 19 at the time of annealing after the ion implantation, Si is used.
O 2 was used, but Si 3 N 4 , SiO x N y AlN, G
It is also possible to use aN. In addition, in the above-mentioned device, the electrodes for the cathode, anode, and gate are all AuG.
Although it was manufactured by using e, it may be n-type, that is, Ni-AuGe or Pt-AuGe may be used for the cathode portion 16, and p may be used.
Au for the mold, that is, the gate 18 and the anode portion 12
Zn or Au may be used.

【0054】以上の様にSIサイリスタを作製する上で
重要なのは、n-−p+ 接合部の形成(図13(b))
であり、その後、素子を形成する過程では従来技術を利
用すれば良い。また作製したSIサイリスタはノーマリ
オフ型(ゲートに順バイアス電圧を加えない限り、アノ
ード−カソード間が導通しないもの)であったが、これ
はゲートとゲートの間隔を変えることによって、容易に
ノーマリオン型の素子を得ることができる。
As described above, the important point in manufacturing the SI thyristor is the formation of the n -- p + junction (FIG. 13B).
After that, the conventional technique may be used in the process of forming the element. The fabricated SI thyristor was a normally-off type (which does not conduct between the anode and the cathode unless a forward bias voltage is applied to the gate), but this is easily turned on by changing the distance between the gates. Can be obtained.

【0055】ノーマリオフ型のサイリスタはゼロゲート
バイアスでチャンネルがピンチオフしていなければなら
ず、従来のn- 層の純度では非常にゲート間隔を狭くし
なければならず、作製は困難であった。しかし、上述の
方法によれば1011〜1013cm -3 の高純度なGaAs
層を活性層として使用できるので、容易にピンチオフが
実現でき、ゲート間隔を従来のように狭くしなくとも、
ノーマリオフ型の素子を実現でき、ノーマリオフ型素子
作製に対する制約がなくなった。
In the normally-off type thyristor, the channel must be pinched off with a zero gate bias, and the gate spacing must be made extremely narrow with the conventional n layer purity, which is difficult to manufacture. However, according to the method described above, high purity GaAs of 10 11 to 10 13 cm -3 is obtained.
Since the layer can be used as an active layer, pinch-off can be easily realized, and even if the gate interval is not narrowed as in the conventional case,
A normally-off type element can be realized, and there are no restrictions on the production of a normally-off type element.

【0056】上述のように作製した素子はノーマリオフ
型なので当然光トリガ可能であり、外部に付けるかある
いはIC化したフォトトランジスタと組合せることによ
り、光クエンチすることも可能である。また、オン状態
において、近赤外線の発光が確認されている。勿論この
発光はノーマリオフ、オンにかかわらず得られることは
言うまでもない。
Since the element manufactured as described above is of the normally-off type, it is naturally capable of optical triggering, and can also be optically quenched by being externally attached or combined with an IC-formed phototransistor. Also, near-infrared light emission has been confirmed in the ON state. Needless to say, this light emission can be obtained regardless of whether the light emission is normally off or on.

【0057】また、図16に示す、高速化のために考え
られる、二重(双)ゲート構造(a)あるいはアノード
ショート構造(b)のSIサイリスタも、高不純物濃度
層の成長を行う前に、イオン注入などで、n- GaAs
基板11a中にn+ の領域を形成すれば良く、容易に作
製することができ、より高速な素子が実現できる。
The SI thyristor having a double (twin) gate structure (a) or an anode short structure (b) shown in FIG. 16 which is considered for speeding up is also provided before the growth of the high impurity concentration layer. N - GaAs by ion implantation
It suffices if the n + region is formed in the substrate 11a, so that it can be easily manufactured and a higher speed device can be realized.

【0058】次に、図12(c)に示す溝ゲート型のB
SITを作製した場合について説明する。BSITとS
ITは構造的な違いはなく、n- 層の不純物濃度および
ゲート間隔を調整することにより、ゲートゼロバイアス
状態でチャンネルがピンチオフし、ゲートに順バイアス
をかけないとソース−ドレーン間が導通しない、ノーマ
リオフ型のSITをBSITという。すなわち、ゲート
ゼロバイアスでソース−ドレーン間が導通している、ノ
ーマリオン型のSITも用いるn- GaAs基板の不純
物濃度とゲート間隔を変えるのみで、同様に作製するこ
とができる。
Next, a groove gate type B shown in FIG.
A case where the SIT is manufactured will be described. BSIT and S
There is no structural difference in IT, and the channel is pinched off in the gate zero bias state by adjusting the impurity concentration of the n layer and the gate interval, and conduction is not provided between the source and drain unless forward bias is applied to the gate. The normally-off type SIT is called BSIT. That is, the same fabrication can be performed by only changing the impurity concentration and the gate interval of the n GaAs substrate which also uses a normally-on type SIT in which the source and the drain are electrically connected with a gate zero bias.

【0059】また図12(c)と図11(c)とを比較
するとわかるように、BSIT(SIT)とSIサイリ
スタはアノード部のp+ をn+ に変えただけで、構造的
には何の違いもない。すなわちBSITは最初にn-
aAs基板上にp+ のかわりにn+ 層を成長すればいい
ことがわかる。具体的には、n- GaAs基板((10
0)面、2×1012cm -3 )を用いて、その上にTeと
Pを同時にドープしたGa溶液により成長を行い、30
0μmの厚さのn+ GaAs層(5×1018cm -3 )を
得た。その後の素子の作製はSIサイリスタの場合と全
く同じ方法で、また、素子の寸法も同じ値で行った。こ
のBSITにおいても、光トリガ可能であると同時に、
外部に付けるかあるいはIC化されたフォトトランジス
タによって光クエンチすることができるとともに、高注
入状態においては発光現象も確認できる。
Also, compare FIG. 12 (c) with FIG. 11 (c).
Then, as you can see, BSIT (SIT) and SI Siri
The star is p in the anode part+N+Just change to structural
Makes no difference. That is, BSIT is first n-G
p on aAs substrate+Instead of n+Just grow the layers
I understand. Specifically, n-GaAs substrate ((10
0) surface, 2 × 1012cm-3 ) And then Te and
Growth was performed using a Ga solution that was simultaneously doped with P.
N with a thickness of 0 μm+GaAs layer (5 × 1018cm -3 )
Obtained. Subsequent fabrication of elements is the same as in the case of SI thyristor
The same method was used, and the device dimensions were the same. This
Even in BSIT, optical triggering is possible and at the same time,
Phototransis externally attached or integrated into an IC
Can be light-quenched by
A light emission phenomenon can also be confirmed in the ON state.

【0060】以上のように、n- 、p- の高純度なGa
As基板11を用いることにより、従来作製が困難であ
ったGaAsのSIT、BSIT、SIサイリスタ、p
inダイオードなどを容易に作製することが可能となっ
た。
As described above, highly pure Ga of n and p
By using As substrate 11, GaAs SIT, BSIT, SI thyristor, p
It has become possible to easily manufacture an in diode or the like.

【0061】特に高純度なi層を必要とするBSITや
ノーマリオフ型のSIサイルスタの作製も容易に実現で
きる。このBSITやノーマリオフ型のSIサイリスタ
は光トリガで素子をオン状態にすることが可能であると
同時に、図17(a)及び(b)に示すように、集積化
により同じ基板上に作製するか、あるいは外部回路とし
て接続した静電誘導フォトトランジスタ(SIPT)に
よって光クエンチすることが可能であり、これらノーマ
リオフ型の素子がGaAsで実現するか否かは将来のパ
ワーデバイスにとって重大な問題である。
In particular, BSIT or normally-off type SI thyristor which requires a high-purity i layer can be easily manufactured. This BSIT or normally-off type SI thyristor can turn on the element by an optical trigger, and at the same time, as shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b), is it manufactured on the same substrate by integration? Alternatively, it can be photo-quenched by an electrostatic induction phototransistor (SIPT) connected as an external circuit, and whether or not these normally-off type elements are realized by GaAs will be a serious problem for future power devices.

【0062】上述したように作製される、GaAsのp
inダイオード、SIサイリスタ(ノーマリオン及びノ
ーマリオフ両方)、高注入状態のBSITはそのオン状
態において高輝度な赤外線を発光する。
P of GaAs produced as described above
The in diode, the SI thyristor (both normally-on and normally-off), and the BSIT in the high injection state emit high-intensity infrared light in the ON state.

【0063】また図18(a)および(b)に示すよう
に、GaAs、SIT、BSIT、SIサイリスタのア
ノード部(p+ )にGaAsとの格子整合性の良いAl
GaAsを用い、p+ −n- 接合をヘテロ接合にするこ
とができる。このとき、BSITあるいはSIサイリス
タを光トリガでオンさせる場合には、このAlGaAs
層はGaAsよりエネルギーギャップが大きいために窓
層となり、キャリア発生に有効なチャンネル領域に光を
導入したり、発光した光を外部に取り出すために重要な
役割を果たす。
As shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b), GaAs, SIT, BSIT, and the anode portion (p + ) of the SI thyristor are Al having a good lattice matching with GaAs.
GaAs can be used to make the p + -n junction a heterojunction. At this time, if the BSIT or SI thyristor is turned on by an optical trigger, this AlGaAs
Since the layer has a larger energy gap than GaAs, it functions as a window layer and plays an important role in introducing light into a channel region effective for carrier generation and extracting emitted light to the outside.

【0064】BSIT、pinダイオード、SIサイリ
スタがオンしているときに直接得られる光は赤外線であ
るが、その発光が強力なため、適当な希土類蛍光体(Y
0.56Yb0.25Er0.01OCl:赤、Y0.84Yb0.15Er
0.013 :緑、Y0.65Yb0. 35Tm0.001 3 :青)を
表面の一部にコートしておけば、容易に可視光が得られ
る。このことにより実際の高速信号処理は赤外線で行
い、配線などの肉眼によるモニタに可視光を用いること
ができる。
The light directly obtained when the BSIT, the pin diode, and the SI thyristor are on is infrared light, but since the light emission is strong, an appropriate rare earth phosphor (Y
0.56 Yb 0.25 Er 0.01 OCl: Red, Y 0.84 Yb 0.15 Er
0.01 F 3: Green, Y 0.65 Yb 0. 35 Tm 0.001 F 3: if by coating blue) on a portion of the surface, easily visible light. As a result, actual high-speed signal processing is performed by infrared rays, and visible light can be used for the naked eye monitor such as wiring.

【0065】また、図18に示したSIサイリスタにお
いてはAlGaAsとのヘテロ接合を用いた構造によ
り、AlGaAsのエネルギーギャップがGaAsより
も大きいことを利用して、光トリガ用の光の内部への導
入や内部で発光した赤外線を外部へ取り出すために有効
な窓層を利用することができる。また、この素子におい
ては、オン状態にAlGaAs層も発光するために表面
に希土類のコートをしなくても、赤外線のみならず赤色
の発光を得ることができる。
Further, in the SI thyristor shown in FIG. 18, the energy gap of AlGaAs is larger than that of GaAs due to the structure using the heterojunction with AlGaAs. It is possible to use a window layer effective for taking out infrared rays emitted internally or to the outside. Further, in this device, since the AlGaAs layer also emits light in the ON state, red light emission as well as infrared light can be obtained without coating the surface with a rare earth element.

【0066】図19(a)〜(c)にそれぞれ示すよう
に、BSIT(SIT)、SIサイリスタ、pinダイ
オードなどの素子においては、p、nのタイプを反転し
たものも同様に作製することができる。
As shown in FIGS. 19 (a) to 19 (c), elements such as BSIT (SIT), SI thyristor, pin diode and the like, in which p and n types are inverted, can be similarly manufactured. it can.

【0067】上述した基板上には、SIT、BSIT、
SIサイリスタのそれぞれの集積された素子を作製する
ことができる。同様にBSITとSIサイリスタ、光S
ITとBSIT、光SITとSIサイリスタあるいはバ
イポーラトランジスタや通常のFETとの組合せなど種
々な素子の組合せによるIC化も可能である。
On the above-mentioned substrate, SIT, BSIT,
Each integrated device of the SI thyristor can be made. Similarly, BSIT, SI thyristor, optical S
It is also possible to form an IC by combining various elements such as a combination of IT and BSIT, optical SIT and SI thyristor, a bipolar transistor, or a normal FET.

【0068】SIT、BSIT、SIサイリスタにおい
てはゲートとしてp+ (あるいはn + )のみではなく、
ショットキーーゲートを用いることも可能である。
SIT, BSIT, SI thyristor
As a gate p+(Or n +) Not only
It is also possible to use a Schottky gate.

【0069】以上説明した実施例によれば、従来製作が
困難であった高純度層すなわちi層の特長を活かしたG
aAs素子例えば、SIT、BSIT、SIサイリスタ
などを容易に作製することができる。SITに関して
は、同じレベルのSiのSITと比較して高耐圧で高速
の素子を作製することができる。さらにBSITに関し
ては、GaAs中の電子、正孔の寿命が非常に短いため
に、Siと比較して非常に時間の短い、大電流の高速ス
イッチング素子の実現が可能となり、パワーデバイスの
分野に一大革命をもたらすと考えられる。SIサイリス
タにおいてもBSIT同様、非常に高速な素子ができる
ことはいうまでもない。
According to the embodiment described above, the G utilizing the features of the high-purity layer, i.
An aAs element such as SIT, BSIT, or SI thyristor can be easily manufactured. Regarding SIT, compared with SIT of Si of the same level, it is possible to manufacture a device having a higher breakdown voltage and a higher speed. Further, regarding BSIT, the lifetime of electrons and holes in GaAs is very short, so that it is possible to realize a high-current high-speed switching element with a very short time compared to Si, which is one of the fields in the field of power devices. It is thought to bring about a great revolution. It goes without saying that a very high speed element can be formed in the SI thyristor as well as the BSIT.

【0070】またSiで良く知られているように、BS
IT、SIサイリスタは光によって素子をオン、オフす
ることができるが、GaAsは直接遷移型の半導体なの
で、i層中に電子、正孔ともに高注入状態にあるSIサ
イリスタのオン状態では、i層から高輝度の赤外線の発
光が期待できる。すなわち、GaAsSIサイリスタは
そのオン状態において、他の素子への光源としても利用
できるわけである。
As is well known for Si, BS
The IT and SI thyristors can turn on and off the device by light, but since GaAs is a direct transition type semiconductor, both electrons and holes are highly injected into the i layer. Therefore, high-intensity infrared emission can be expected. That is, the GaAsSI thyristor can be used as a light source for other elements in its ON state.

【0071】GaAsSIサイリスタは光トリガ、光ク
エンチが可能なので、光で数百V、数十Aの電流駆動を
制御するとともに、その素子自身が他の素子への光信号
を送る、完全に電気的に分離された光制御電力システム
の確立が可能になる。勿論、この様な光トリガ、光クエ
ンチが可能で、オン状態で発光する素子は、高注入状態
のGaAsBSITでも実現することが可能である。
Since the GaAsSI thyristor is capable of optical triggering and quenching, it controls the current drive of several hundreds of volts and several tens of amps with light, and the element itself sends an optical signal to another element, which is completely electrical. It becomes possible to establish a light control power system separated into two. Of course, such an element capable of optical triggering and optical quenching and emitting light in the ON state can be realized by GaAsBSIT in the high injection state.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
純度GaAs基板上に高不純物濃度のGaAs成長層を
形成した後高純度GaAs基板を研磨して所定の厚さの
高純度GaAs層を形成しているので、高純度である程
度の厚さのGaAs層を得ることができ、この高純度G
aAs層に素子を形成して高純度層を有するGaAs素
子の製造することができる。
As described above, according to the present invention, after forming a high impurity concentration GaAs growth layer on a high purity GaAs substrate, the high purity GaAs substrate is polished to obtain a high purity GaAs layer having a predetermined thickness. Since the GaAs layer is formed, it is possible to obtain a GaAs layer having a high degree of purity and a certain thickness.
A device can be formed on the aAs layer to manufacture a GaAs device having a high-purity layer.

【0073】また、n- あるいはp- GaAs基板上に
+あるいはn +GaAs成長層を形成した後n- ある
いはp- GaAs基板を研磨して所定の厚さのn- ある
いはp- GaAs層を形成し、このn- あるいはp-
aAs層にn +あるいはp +層を形成してpin構造か
らなる高純度層を有するGaAs素子を製造することが
できる。
[0073] Further, n - or p - after the formation of the p + or n + GaAs growth layer on a GaAs substrate n - or p - of polishing the GaAs substrate predetermined thickness n - or p - GaAs layer Form this n - or p - G
By forming an n + or p + layer on the aAs layer, a GaAs device having a high purity layer having a pin structure can be manufactured.

【0074】さらに、高不純物濃度GaAs成長層の形
成を液相成長法、特に、GaAsを溶解した溶液の上側
に高純度GaAs基板を乗せて行っているので、厚い成
長層を短時間に効率的に形成することができる。
Further, since the high impurity concentration GaAs growth layer is formed by the liquid phase growth method, in particular, the high-purity GaAs substrate is placed on the upper side of the solution in which GaAs is dissolved, the thick growth layer is efficiently formed in a short time. Can be formed.

【0075】さらにまた、高不純物濃度GaAs成長層
の不純物として、単体の共有結合半径または組合せの共
有結合半径の平均値がGaとAsの共有結合半径の平均
値に略等しい値を持つものを使用しているので、高不純
物濃度GaAs成長層と高純度GaAs層との不純物濃
度差が大きくても、格子不整合を生じることなく、高純
度層を有するGaAs素子を製造することができる。
Furthermore, as the impurities of the high impurity concentration GaAs growth layer, the one having the average value of the covalent bond radius of the single substance or the combined covalent bond radius of the combination is substantially equal to the average value of the covalent bond radius of Ga and As is used. Therefore, even if there is a large difference in impurity concentration between the high impurity concentration GaAs growth layer and the high purity GaAs layer, a GaAs element having a high purity layer can be manufactured without causing lattice mismatch.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による高純度層を有するGaAs素子の
製造方法の原理的な実施例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a principle example of a method for manufacturing a GaAs device having a high-purity layer according to the present invention.

【図2】成長用カーボンボートを使用して高純度基板上
への高不純物層の具体的な成長方法を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a specific method for growing a high-impurity layer on a high-purity substrate using a growth carbon boat.

【図3】Geドープ相の断面の拡がり抵抗測定方法を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a method for measuring the spread resistance of a cross section of a Ge-doped phase.

【図4】Geドープ層の断面の拡がり抵抗測定結果を示
すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the results of measuring the spread resistance of a cross section of a Ge-doped layer.

【図5】Geドープによる格子補償結果を説明するため
のロッキングカーブを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a rocking curve for explaining a lattice compensation result by Ge doping.

【図6】本発明の方法によるpinGaAsダイオード
の製造方法の工程の一部分を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a part of the steps of the method for manufacturing a pinGaAs diode according to the method of the present invention.

【図7】本発明の方法によるpinGaAsダイオード
の製造方法の工程の他の部分を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing another part of the process of the method for manufacturing a pinGaAs diode according to the method of the present invention.

【図8】pinダイオードのC−V特性を示すグラフで
ある。
FIG. 8 is a graph showing CV characteristics of a pin diode.

【図9】pinダイオードの分光感度特性を示すグラフ
である。
FIG. 9 is a graph showing a spectral sensitivity characteristic of a pin diode.

【図10】pinダイオードの発光特性を示すグラフで
ある。
FIG. 10 is a graph showing a light emitting characteristic of a pin diode.

【図11】高純度層を有するGaAs素子であるSIサ
イリスタの種々の構造を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing various structures of an SI thyristor which is a GaAs device having a high-purity layer.

【図12】高純度層を有するGaAs素子であるBSI
T(SIT)の種々の構造を示す図である。
FIG. 12 is a BSI that is a GaAs device having a high-purity layer.
It is a figure which shows various structures of T (SIT).

【図13】本発明の方法による溝ゲート型GaAsSI
サイリスタの製造方法の工程の一部分を示す図である。
FIG. 13: Groove gate type GaAsSI by the method of the present invention
It is a figure which shows a part of process of the manufacturing method of a thyristor.

【図14】本発明の方法による溝ゲート型GaAsSI
サイリスタの製造方法の工程の他の一部分を示す図であ
る。
FIG. 14: Groove gate type GaAsSI by the method of the present invention
It is a figure which shows another part of the process of the manufacturing method of a thyristor.

【図15】本発明の方法による溝ゲート型GaAsSI
サイリスタの製造方法の工程のさらに他の一部分を示す
図である。
FIG. 15: Groove gate type GaAsSI by the method of the present invention
It is a figure which shows another part of the process of the manufacturing method of a thyristor.

【図16】高速化のためのSIサイリスタ構造を示す図
である。
FIG. 16 is a diagram showing an SI thyristor structure for speeding up.

【図17】光トリガ、光クエンチSIサイリスタの例を
示す回路図である。
FIG. 17 is a circuit diagram showing an example of an optical trigger and an optical quench SI thyristor.

【図18】アノードにAlGaAsを用いたSIサイリ
スタの構造例を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a structural example of an SI thyristor using AlGaAs as an anode.

【図19】各素子のタイプ反転の例を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing an example of type inversion of each element.

【図20】従来の高純度層を有するGaAs素子の製造
方法の例を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a conventional method for manufacturing a GaAs device having a high-purity layer.

【図21】図16に示す従来の方法によって製造した素
子の問題点を説明するための図である。
FIG. 21 is a diagram for explaining a problem of the device manufactured by the conventional method shown in FIG. 16.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,31 高純度GaAs基板(n-
るいはp- GaAs基板) 1a,11a,31a 高純度GaAs層(n- ある
いはp- GaAs層) 2,12,32 高不純物濃度GaAs成長層
(p +あるいはn +GaAs成長層)
1,11,31 High purity GaAs substrate (n or p GaAs substrate) 1a, 11a, 31a High purity GaAs layer (n or p GaAs layer) 2, 12, 32 High impurity concentration GaAs growth layer (p + Or n + GaAs growth layer)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 助川 徳三 静岡県浜松市名塚町266番地 合同宿舎名 塚住宅1−51 (72)発明者 木村 雅和 静岡県磐田市見付4154番地 静大磐田宿舎 25号   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tokuzo Sukegawa             266 Nazuka-cho, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture             Tsuka House 1-51 (72) Inventor Masakazu Kimura             Shizuoka Iwata Campus 4154 Mitsuke, Iwata City, Shizuoka Prefecture             No. 25

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高純度GaAs基板を用意し、 該高純度GaAs基板上に高不純物濃度のGaAs成長
層を形成し、 前記高純度GaAs基板を研磨して所定の厚さの高純度
GaAs層を形成し、 その後該高純度GaAs層に素子を形成することを特徴
とする高純度層を有するGaAs素子の製造方法。
1. A high-purity GaAs substrate is prepared, a GaAs growth layer having a high impurity concentration is formed on the high-purity GaAs substrate, and the high-purity GaAs substrate is polished to form a high-purity GaAs layer having a predetermined thickness. A method of manufacturing a GaAs device having a high-purity layer, which comprises forming the device and then forming the device on the high-purity GaAs layer.
【請求項2】 n- あるいはp- GaAs基板を用意
し、 該n- あるいはp- 高純度GaAs基板上にp+あるい
はn +GaAs成長層を形成し、 前記n- あるいはp- GaAs基板を研磨して所定の厚
さのn- あるいはp-GaAs層を形成し、 その後該n- あるいはp- GaAs層にn +あるいはp
+層を形成してpin、nin、pipおよびnip構
造の素子を形成することを特徴とする高純度層を有する
GaAs素子の製造方法。
2. An n or p GaAs substrate is prepared, a p + or n + GaAs growth layer is formed on the n or p high-purity GaAs substrate, and the n or p GaAs substrate is polished. To form an n or p GaAs layer having a predetermined thickness, and thereafter, n + or p layer is formed on the n or p GaAs layer.
A method of manufacturing a GaAs device having a high-purity layer, which comprises forming a + layer to form a device having a pin, nin, pip, and nip structure.
【請求項3】 前記GaAs成長層の形成を液相成長法
によって行うことを特徴とする請求項1または2記載の
高純度層を有するGaAs素子の製造方法。
3. The method of manufacturing a GaAs device having a high-purity layer according to claim 1, wherein the GaAs growth layer is formed by a liquid phase epitaxy method.
【請求項4】 前記液相成長法による前記GaAs成長
層の形成を、GaAsを溶解した溶液の上側に前記Ga
As基板を乗せて行うことを特徴とする請求項3記載の
高純度層を有するGaAs素子の製造方法。
4. The formation of the GaAs growth layer by the liquid phase growth method is carried out by applying the Ga to the upper side of a solution in which GaAs is dissolved.
The method of manufacturing a GaAs device having a high-purity layer according to claim 3, wherein the As substrate is placed on the substrate.
【請求項5】 前記GaAs成長層の不純物として、単
体の共有結合半径または組合せの共有結合半径の平均値
がGaとAsの共有結合半径の平均値に略等しい値を持
つものを使用したことを特徴とする請求項1乃至4記載
の高純度層を有するGaAs素子の製造方法。
5. The impurity of the GaAs growth layer is such that the average value of the covalent bond radii of a single substance or the combination thereof is approximately equal to the average value of the covalent bond radii of Ga and As. A method of manufacturing a GaAs device having a high-purity layer according to any one of claims 1 to 4.
JP3180962A 1991-07-22 1991-07-22 Method for manufacturing GaAs device having high-purity intrinsic layer Expired - Fee Related JP2999591B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3180962A JP2999591B2 (en) 1991-07-22 1991-07-22 Method for manufacturing GaAs device having high-purity intrinsic layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3180962A JP2999591B2 (en) 1991-07-22 1991-07-22 Method for manufacturing GaAs device having high-purity intrinsic layer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0529235A true JPH0529235A (en) 1993-02-05
JP2999591B2 JP2999591B2 (en) 2000-01-17

Family

ID=16092328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3180962A Expired - Fee Related JP2999591B2 (en) 1991-07-22 1991-07-22 Method for manufacturing GaAs device having high-purity intrinsic layer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2999591B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6310018B1 (en) 2000-03-31 2001-10-30 3M Innovative Properties Company Fluorinated solvent compositions containing hydrogen fluoride
JP2002540881A (en) * 1999-04-12 2002-12-03 ボストン サイエンティフィック リミテッド Preamplifier and protection circuit for ultrasound catheter
JP2006032582A (en) * 2004-07-15 2006-02-02 Sony Corp Protection diode, its manufacturing method and compound semiconductor device
JP2006080554A (en) * 2005-10-24 2006-03-23 Denso Corp Silicon carbide semiconductor apparatus and its manufacturing method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51273A (en) * 1974-06-19 1976-01-05 Mitsubishi Electric Corp Handotaisochino seizohoho
JPS5185388A (en) * 1975-01-24 1976-07-26 Hitachi Ltd gaas sekigaihatsukodaioodo
JPS52135264A (en) * 1976-05-07 1977-11-12 Mitsubishi Electric Corp Liquid phase epitaxial growth method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51273A (en) * 1974-06-19 1976-01-05 Mitsubishi Electric Corp Handotaisochino seizohoho
JPS5185388A (en) * 1975-01-24 1976-07-26 Hitachi Ltd gaas sekigaihatsukodaioodo
JPS52135264A (en) * 1976-05-07 1977-11-12 Mitsubishi Electric Corp Liquid phase epitaxial growth method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002540881A (en) * 1999-04-12 2002-12-03 ボストン サイエンティフィック リミテッド Preamplifier and protection circuit for ultrasound catheter
JP4814428B2 (en) * 1999-04-12 2011-11-16 ボストン サイエンティフィック リミテッド Ultrasonic catheter preamplifier and protection circuit
US6310018B1 (en) 2000-03-31 2001-10-30 3M Innovative Properties Company Fluorinated solvent compositions containing hydrogen fluoride
US6492309B1 (en) 2000-03-31 2002-12-10 3M Innovative Properties Company Fluorinated solvent compositions containing hydrogen fluoride
JP2006032582A (en) * 2004-07-15 2006-02-02 Sony Corp Protection diode, its manufacturing method and compound semiconductor device
JP2006080554A (en) * 2005-10-24 2006-03-23 Denso Corp Silicon carbide semiconductor apparatus and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2999591B2 (en) 2000-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5248631A (en) Doping of iib-via semiconductors during molecular beam epitaxy using neutral free radicals
US6342313B1 (en) Oxide films and process for preparing same
EP0085434A2 (en) Semiconductor devices and method for making the same
US8546797B2 (en) Zinc oxide based compound semiconductor device
EP1478031A1 (en) Light-emitting device of field-effect transistor type
US7315050B2 (en) Semiconductor device, semiconductor layer and production method thereof
US5667905A (en) Electro-luminescent material, solid state electro-luminescent device and process for fabrication thereof
EP3157068B1 (en) Semiconductor multilayer structure and method for producing same
US20010034115A1 (en) Method for forming p-type semiconductor film and light emitting device using the same
US20230246115A1 (en) The Preparation Method and Application of An Er Doped Ga2O3 Film
US6180269B1 (en) GaAs single crystal substrate and epitaxial wafer using the same
RU2297690C1 (en) Method for manufacturing superconductor heterostructure around a3b5 compounds by way of liquid-phase epitaxy
JP2999591B2 (en) Method for manufacturing GaAs device having high-purity intrinsic layer
US5232862A (en) Method of fabricating a transistor having a cubic boron nitride layer
US8294146B2 (en) ZnO-containing semiconductor layer and device using the same
JP3797417B2 (en) Method for manufacturing p-type semiconductor film and light emitting device using the same
JP2018154553A (en) GaN substrate
US8729677B2 (en) Semiconductor substrate, electronic device and method for manufacturing semiconductor substrate
JPH02291123A (en) Silicon carbide semiconductor device
Maruska et al. Introduction of Ions into Wide Band Gap Semiconductors
KR101731344B1 (en) A nitride semiconductor device and a method of fabricating thereof
Nishizawa et al. Stoichiometry Control of Compound Semiconductors
Shen et al. Highly doped p-type, n-type CdS thin films and diodes
JPS6211791B2 (en)
JPH0329380A (en) Method of manufacturing electronic device using diamond

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990413

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19991012

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees