JPH06248439A - レーザーアブレーション装置およびそれを用いた半導体形成法 - Google Patents

レーザーアブレーション装置およびそれを用いた半導体形成法

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JPH06248439A
JPH06248439A JP50A JP3510293A JPH06248439A JP H06248439 A JPH06248439 A JP H06248439A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 3510293 A JP3510293 A JP 3510293A JP H06248439 A JPH06248439 A JP H06248439A
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laser
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JP50A
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English (en)
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Zenichi Yoshida
善一 吉田
Katsumichi Itou
克通 伊東
Shinichi Mizuguchi
信一 水口
Tsuneo Mitsuyu
常男 三露
Kazuhiro Okawa
和宏 大川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
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    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/548—Controlling the composition

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高濃度のＰ型不純をII-VI族半導体に添加す
る。 【構成】 パルスノズルからの励起窒素ガスの基板への
照射とII-VI族半導体構成元素のターゲットへのパルス
レーザー照射とを交互に行うことにより、窒素添加され
た化合物を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光デバイスに利用される
化合物半導体形成法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下に、従来のII-VI族半導体形成法に
ついて説明する。
【０００３】従来のII-VI族半導体形成法はK.Ohkawa, a
nd T.Mitsuyu, J.Appl.Phys.,Vol.70, p.439(1991)に示
されているように、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）に
よりＺｎＳｅ単結晶薄膜の成長をさせると同時に、活性
窒素を成長薄膜に照射し、ｐ型伝導体のＮドープＺｎＳ
ｅ薄膜を形成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
式では、窒素ラジカル供給と化合物を成長が同時に進行
するために、窒素ラジカルが化合物薄膜に取り込まれな
いという課題があった。
【０００５】そこで本発明は、上記課題に鑑み、レーザ
ーアブレーション法によりII-VI族半導体を形成と、窒
素ラジカル供給が交互にできるレーザーアブレーション
装置およびそれを用いた半導体形成法の提供を目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、パルスレーザー発振器と、集光するレン
ズと、真空槽と、前記真空槽に設けられたレーザー入射
窓と、前記真空槽内にありレーザーが照射されるターゲ
ットと、ターゲット上にありターゲットからレーザー照
射により噴出した物質を堆積させる基板と、基板にガス
を吹き付けるためのパルス動作のノズルとを備え、パル
スレーザーとパルスノズルとを交互に動作させるレーザ
ーアブレーション装置および半導体形成法である。
【０００７】
【作用】この構成により、高濃度のＰ型不純をII-VI族
半導体に添加することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづ
いて説明する。
【０００９】図１において、たとえば、エキシマレーザ
ー１から発振されたアブレーション用レーザー光２はレ
ンズ３で集光され真空封じ用窓４を通過して、真空槽５
に入射される。真空槽５には、真空排気用ポンプ６が付
けてある。レーザー光２は、真空槽５内に設置されたタ
ーゲット７に照射される。また、ターゲット７に対向し
て加熱機構が付いた基本ホルダー８が真空槽５内に設置
されており、基板９が付けてある。真空槽５にはガス導
入管１０があるパルスノズル１１が付けてあり、ガス導
入管１０とパルスノズル１１との間にはプラズマ発生器
１２がある。
【００１０】このような構造において、たとえば、波長
２４８ｎｍ、パルス幅２７ｎｓｅｃ、振り返し周波数１
０Ｈｚのレーザー光２を、たとえばセレン化亜鉛のター
ゲット７に集光すると、物質はたたき出され、セレンと
亜鉛粒子１３として、たとえばガリウム砒素の基板９に
飛来し、セレンと亜鉛の化合物薄膜が形成される。ここ
で、ガス導入管１０から窒素ガスをプラズマ発生器１２
に導入し窒素プラズマを発生させ、たとえば、パルス幅
８０μｓｅｃ、振り返し周波数１０Ｈｚのパルスノズル
１１から励起分子線１４として基板９に照射する。この
とき、レーザー１とノズル１２とをパルス発生器１５で
タイミングを取り交互に動作させる。すると、ターゲッ
ト７からの噴出物質と励起窒素とが交互に基板９に飛来
し、化合物薄膜に窒素がドーピングされる。
【００１１】次に、第２の実施例について説明する。図
２は第２の実施例を示しており、第１の実施例と同じ装
置構造において、たとえば、波長２４８ｎｍ、パルス幅
２７ｎｓｅｃ、振り返し周波数１０Ｈｚのレーザー光２
を、たとえばセレン化亜鉛のターゲットに集光すると、
物質はたたき出され、セレンと亜鉛粒子として、たとえ
ばガリウム砒素の基板２１に飛来し、亜鉛２２とセレン
２３の化合物薄膜を図２（ａ）に示したように、たとえ
ば、反射高速電子回折法（ＲＨＥＥＤ）で観察し、一層
だけ成長させる。ここで、成長を止め励起窒素２４を照
射する。これを繰り返すことにより、化合物薄膜に窒素
がドーピングされる。
【００１２】次に、第３の実施例について説明する。図
３は第３の実施例を示しており、ターゲットが２種類あ
るところが第１の実施例と違うが、その他は同じ装置構
造において、たとえば、波長２４８ｎｍ、パルス幅２７
ｎｓｅｃ、振り返し周波数１０Ｈｚのレーザー光２を、
たとえば亜鉛のターゲットに集光すると、物質はたたき
出され、亜鉛粒子として、たとえばガリウム砒素の基板
３１に飛来し、図３（ａ）に示したように、基板３１に
亜鉛３２が吸着する。ここで、レーザー照射を止め図３
（ｂ）に示したように励起窒素３３を照射し吸着させ
る。次に、レーザー光をセレンのターゲットに集光し、
セレン粒子として、飛来し図４（ｃ）に示したようセレ
ン３４と亜鉛３２の化合物を形成させる。これを繰り返
すことにより、化合物薄膜に窒素がドーピングされる。
【００１３】
【発明の効果】本発明のII-VI族半導体形成法によれ
ば、パルスノズルからの励起窒素ガスの基板への照射と
II-VI族半導体構成元素のターゲットへのパルスレーザ
ー照射とを交互に行うことにより、基板に高濃度のＰ型
不純を添加したII-VI族半導体化合物を形成することが
できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のレーザーアブレーション装置
の断面図
【図２】同第２の実施例の半導体形成法を示す図
【図３】同第３の実施例の半導体形成法を示す図
【符号の説明】
１ エキシマレーザー ２ レーザー光 ３ レンズ ４ 真空封じ用窓 ５ 真空槽 ６ 真空排気ポンプ ７ ターゲット ８ 基板ホルダー ９ 基板 １０ ガス導入管 １１ パルスノズル １２ プラズマ発生器 １３ 粒子 １４ 励起分子線
フロントページの続き (72)発明者 三露 常男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大川 和宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パルスレーザー発振器と、集光するレン
    ズと、真空槽と、前記真空槽に設けられたレーザー入射
    窓と、前記真空槽内にありレーザーが照射されるターゲ
    ットと、ターゲット上にありターゲットからレーザー照
    射により噴出した物質を堆積させる基板と、基板にガス
    を吹き付けるためのパルス動作のノズルとを備え、パル
    スレーザーとパルスノズルとを交互に動作させるレーザ
    ーアブレーション装置。
  2. 【請求項２】 パルス動作のノズルはプラズマ発生源が
    付けてあり励起ガスを吹き付けることができる請求項１
    記載のレーザーアブレーション装置。
  3. 【請求項３】 ターゲットはII-VI族半導体構成元素か
    らなる請求項１記載のレーザーアブレーション装置。
  4. 【請求項４】 ガスは窒素である請求項１記載のレーザ
    ーアブレーション装置。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の装置を用いて、基板にII
    -VI族半導体構成元素ターゲットからの物質を一層堆積
    させ、一旦堆積を止め励起した窒素ガスを吹き付け、堆
    積とガス吹き付けを交互に振り返す半導体形成法。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の装置を用いて、基板にII
    族元素ターゲットからの物質を一層堆積させ、一旦堆積
    を止め励起した窒素ガスを吹き付け、次にVI族元素ター
    ゲットからの物質を一層堆積させ、堆積とガス吹き付け
    を交互に振り返す半導体形成法。
  7. 【請求項７】 II族元素はＺｎまたはＣｄからなる請求
    項６記載の半導体形成法。
  8. 【請求項８】 VI族元素はＳまたはＳｅまたはＴｅから
    なる請求項６記載の半導体形成法。
  9. 【請求項９】 請求項１記載の装置を用いて、基板にII
    族元素ターゲットからの物質を堆積させると同時に、励
    起した窒素ガスを吹き付け、II族元素を一層堆積させ、
    次にガスを止めてVI族元素ターゲットからの物質を一層
    堆積させることを交互に振り返す半導体形成法。
  10. 【請求項１０】 II族元素はＺｎまたはＣｄからなる請
    求項６記載の半導体形成法。
  11. 【請求項１１】 VI族元素はＳまたはＳｅまたはＴｅか
    らなる請求項６記載の半導体形成法。
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DE112014005277T5 (de) * 2014-06-12 2016-10-06 Fuji Electric Co., Ltd. Vorrichtung zum Einbringen von Verunreinigungen, Verfahren zum Einbringen von Verunreinigungen und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterelements

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