JPH0682618B2 - ▲ｉｉ▼−▲ｖｉ▼族化合物半導体薄膜の製法 - Google Patents
▲ｉｉ▼−▲ｖｉ▼族化合物半導体薄膜の製法Info
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- JPH0682618B2 JPH0682618B2 JP537885A JP537885A JPH0682618B2 JP H0682618 B2 JPH0682618 B2 JP H0682618B2 JP 537885 A JP537885 A JP 537885A JP 537885 A JP537885 A JP 537885A JP H0682618 B2 JPH0682618 B2 JP H0682618B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は低速電子線管、CRT、エレクトロルミネツセン
スパネル、発光ダイオードに用いられるハロゲン元素を
含むII−VI族化合物半導体薄膜の製法に関する。さらに
詳しくは、MOCVD法によりII−VI族化合物半導体薄膜を
形成する際のハロゲン元素のドーピング法に関する。
スパネル、発光ダイオードに用いられるハロゲン元素を
含むII−VI族化合物半導体薄膜の製法に関する。さらに
詳しくは、MOCVD法によりII−VI族化合物半導体薄膜を
形成する際のハロゲン元素のドーピング法に関する。
従来行なわれているハロゲン元素を含むII−VI族化合物
半導体薄膜の製法は、真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパ
ツタなどである。即ち、II−VI族化合物例えば、硫化亜
鉛（ZnS），セレン化亜鉛（ZnSe），テルル化亜鉛（ZnT
e）の高純度粉末に適当量のハロゲン化亜鉛（ZnX2:X＝C
l,Br,I）の様な不純物を添加して作成した蒸着用ペレツ
ト、あるいはターゲツトを用いての薄膜形成である。
半導体薄膜の製法は、真空蒸着、電子ビーム蒸着、スパ
ツタなどである。即ち、II−VI族化合物例えば、硫化亜
鉛（ZnS），セレン化亜鉛（ZnSe），テルル化亜鉛（ZnT
e）の高純度粉末に適当量のハロゲン化亜鉛（ZnX2:X＝C
l,Br,I）の様な不純物を添加して作成した蒸着用ペレツ
ト、あるいはターゲツトを用いての薄膜形成である。
その他信学技報ED84−73,ED84−74に記載の如く母体と
なる薄膜を形成した後に、ハロゲン元素を加熱拡散によ
り導入する方法もある。
なる薄膜を形成した後に、ハロゲン元素を加熱拡散によ
り導入する方法もある。
前述の従来法においては次の様な問題点を有する。
1. 蒸着またはスパツタによつて得られる薄膜は結晶
性、配向性に劣るため、薄膜の光励起による発光効率
や、デバイス作製時の少数キヤリア注入による発光効率
が低い。
性、配向性に劣るため、薄膜の光励起による発光効率
や、デバイス作製時の少数キヤリア注入による発光効率
が低い。
2. 不純物の添加濃度及びその分布に関する制御性が低
い。
い。
この様な問題は、蒸着やスパツタという薄膜形成法では
固有の問題であり、蒸着やスパツタで薄膜形成を行なう
限りは、1,2に関する大幅な特性向上は期待できない。
また拡散によるハロゲン元素の導入法では２に関する問
題がとくに大きい。
固有の問題であり、蒸着やスパツタで薄膜形成を行なう
限りは、1,2に関する大幅な特性向上は期待できない。
また拡散によるハロゲン元素の導入法では２に関する問
題がとくに大きい。
そこで本発明はこのような問題を解決するもので、その
目的とするところは、結晶性，配向性に優れた薄膜の作
製及び、ドーピングの制御性に優れたMOCVD法を用い
て、ハロゲン元素を含むII−VI族化合物半導体薄膜を作
製することにある。
目的とするところは、結晶性，配向性に優れた薄膜の作
製及び、ドーピングの制御性に優れたMOCVD法を用い
て、ハロゲン元素を含むII−VI族化合物半導体薄膜を作
製することにある。
本発明に係るハロゲン元素を含むII−VI族化合物半導体
薄膜の製法においては、有機金属の気相熱分解法（MOCV
D法）によりII−VI族化合物半導体薄膜を形成する際、
ハロゲン元素を含む化学種を該薄膜形成雰囲気へ導入す
ることを特徴としている。
薄膜の製法においては、有機金属の気相熱分解法（MOCV
D法）によりII−VI族化合物半導体薄膜を形成する際、
ハロゲン元素を含む化学種を該薄膜形成雰囲気へ導入す
ることを特徴としている。
第１図には本発明で用いるMOCVD装置の概略図を示す。
透明石英製の反応管の内部にはSiCコーテイングを施
したグラフアイト製サセプターがセツトされており、
サセプターの上には基板がセツトされている。サセ
プターの内部には熱電対の先端が埋め込まれてお
り、基板温度のモニターを行なう。反応管の周囲に
は、抵抗加熱、高周波、赤外線などからなる加熱炉を
設け、基板加熱を行なう。反応管はバルブを介し
てそれぞれ廃ガス処理系、排気システムへと接続さ
れている。ボンベにはそれぞれドーピングガス、
硫化水素（H2S）、キヤリアーガスがそれぞれ封入され
ている。キヤリアーガスは純化装置により精製後使用
する。キヤリアーガスはH2,Heいずれでもよい。バブラ
ーにはそれぞれ亜鉛ソース、ドーパントが封入され
ている。はマスフローコントローラで、ガス流量制御
を行なう。ボンベ及びバブラーから供給された
原料及びドーパントは、を流れるキヤリアーガスによ
り希釈される。バルブは三方バルブで、各ガスを、反
応管導入ラインとバイパスラインとの切り換えを行
なう。バイパスラインはガス処理系へ導かれてい
る。
透明石英製の反応管の内部にはSiCコーテイングを施
したグラフアイト製サセプターがセツトされており、
サセプターの上には基板がセツトされている。サセ
プターの内部には熱電対の先端が埋め込まれてお
り、基板温度のモニターを行なう。反応管の周囲に
は、抵抗加熱、高周波、赤外線などからなる加熱炉を
設け、基板加熱を行なう。反応管はバルブを介し
てそれぞれ廃ガス処理系、排気システムへと接続さ
れている。ボンベにはそれぞれドーピングガス、
硫化水素（H2S）、キヤリアーガスがそれぞれ封入され
ている。キヤリアーガスは純化装置により精製後使用
する。キヤリアーガスはH2,Heいずれでもよい。バブラ
ーにはそれぞれ亜鉛ソース、ドーパントが封入され
ている。はマスフローコントローラで、ガス流量制御
を行なう。ボンベ及びバブラーから供給された
原料及びドーパントは、を流れるキヤリアーガスによ
り希釈される。バルブは三方バルブで、各ガスを、反
応管導入ラインとバイパスラインとの切り換えを行
なう。バイパスラインはガス処理系へ導かれてい
る。
〔実施例１〕 上述のMOCVD装置を用いて、ハロゲン元素を含む硫化亜
鉛（ZnS）単結晶膜の成長をGaAs,GaP,Si基板上に行なつ
た。以下に成長プロセスを示す。
鉛（ZnS）単結晶膜の成長をGaAs,GaP,Si基板上に行なつ
た。以下に成長プロセスを示す。
1. 基板の熱エツチングによる表面清浄化 あらかじめ化学エツチングにより表面処理を施した、Ga
As,GaP,Si基板を反応管にセツトし系内を真空引きす
る。続いてキヤリアガスを導入し、再度真空引きをす
る。この操作により系内の残留酸素や残留水分を除去す
る。キヤリアガスを毎分１〜２程度流しながら、GaA
s,GaP基板の場合には500〜600℃、Si基板では900〜1000
℃に加熱する。この熱エツチングにより基板表面に残留
する酸化膜を除去できる。５〜10分間の熱エツチングを
施した後基板温度を成長温度に設定する。
As,GaP,Si基板を反応管にセツトし系内を真空引きす
る。続いてキヤリアガスを導入し、再度真空引きをす
る。この操作により系内の残留酸素や残留水分を除去す
る。キヤリアガスを毎分１〜２程度流しながら、GaA
s,GaP基板の場合には500〜600℃、Si基板では900〜1000
℃に加熱する。この熱エツチングにより基板表面に残留
する酸化膜を除去できる。５〜10分間の熱エツチングを
施した後基板温度を成長温度に設定する。
2. 結晶成長 ボンベからH2Sを反応炉へ供給する。ドーピング、
亜鉛ソースラインは、三方バルブの操作によりバイパ
スラインへ接続しておく。キヤリアーガスによるバブ
ラーのバブリングを開始し亜鉛ソースの供給をはじめ
る。続いて、ボンベからのガス供給又はバブラーの
キヤリアーガスによるバブリング開始によりドーパント
を供給開始する。H2S，亜鉛ソース，ドーパントはそれ
ぞれ希釈ラインにより所定濃度に希釈される。マスフ
ローコントローラの指示値が安定したら、三方バルブ
を反応炉へ切り換え、ソースガス及びドーパントを
反応炉へ導入する。基板上には、ZnS:X（Ｘ＝Cl,Br,
I）の成長がおこる。
亜鉛ソースラインは、三方バルブの操作によりバイパ
スラインへ接続しておく。キヤリアーガスによるバブ
ラーのバブリングを開始し亜鉛ソースの供給をはじめ
る。続いて、ボンベからのガス供給又はバブラーの
キヤリアーガスによるバブリング開始によりドーパント
を供給開始する。H2S，亜鉛ソース，ドーパントはそれ
ぞれ希釈ラインにより所定濃度に希釈される。マスフ
ローコントローラの指示値が安定したら、三方バルブ
を反応炉へ切り換え、ソースガス及びドーパントを
反応炉へ導入する。基板上には、ZnS:X（Ｘ＝Cl,Br,
I）の成長がおこる。
代表的成長条件を次に示す。
キヤリアーガス（He）：総流量＝4.5/min 亜鉛ソース： ジエチル亜鉛−ジエチル硫黄の等モル混合による付加体
０℃バブリング量＝100ml/min, ジメチル亜鉛−ジエチル硫黄の等モル混合による付加体
の−20℃バブリング量＝15ml/min HeまたはH2ベース ２％H2S供給量＝100ml/min 成長温度 300〜500℃ （本発明でいう付加体とは、ジアルキル亜鉛と、ジアル
キル硫黄又はジアルキルセレンの等モル混合によつて得
られる付加体のみらなず、等モル混合を行なつた混合物
も含む。さらに該混合物において、一部が付加体を形成
し、他が解離した状態で共存している場合も含む） 以上の条件の時、成長温度、成長基板の種類によらず、
成長速度は0.8〜1.0μm/hrとほぼ一定であつた。ハロゲ
ン元素のドーピングを行なつても成長速度は同じだつ
た。
０℃バブリング量＝100ml/min, ジメチル亜鉛−ジエチル硫黄の等モル混合による付加体
の−20℃バブリング量＝15ml/min HeまたはH2ベース ２％H2S供給量＝100ml/min 成長温度 300〜500℃ （本発明でいう付加体とは、ジアルキル亜鉛と、ジアル
キル硫黄又はジアルキルセレンの等モル混合によつて得
られる付加体のみらなず、等モル混合を行なつた混合物
も含む。さらに該混合物において、一部が付加体を形成
し、他が解離した状態で共存している場合も含む） 以上の条件の時、成長温度、成長基板の種類によらず、
成長速度は0.8〜1.0μm/hrとほぼ一定であつた。ハロゲ
ン元素のドーピングを行なつても成長速度は同じだつ
た。
ハロゲン元素の導入は、次のいずれかの方法で可能とな
る。
る。
イ． キヤリアーガスで希釈したHCl,HBr,HI,Cl2などの
ガスをボンベから供給する。
ガスをボンベから供給する。
ロ． ボンベに封入した揮発性の液体であるHBr,HI,B
r2，Cl2の蒸気を希釈して反応炉へ供給する。
r2，Cl2の蒸気を希釈して反応炉へ供給する。
ハ． バブラーに封入したハロゲン元素を含む液体状
有機物（例えば、ジクロルブタン，クロルベンゼン，ジ
ブモムプロパン，ヨウ化メチレン等）をキヤリアーガス
のバブリングにより気化して供給する。
有機物（例えば、ジクロルブタン，クロルベンゼン，ジ
ブモムプロパン，ヨウ化メチレン等）をキヤリアーガス
のバブリングにより気化して供給する。
ニ． 固体のヨウ素をバブラーに入れ、バブラーの加熱
により昇華したヨウ素をキヤリアーガスにより輸送す
る。
により昇華したヨウ素をキヤリアーガスにより輸送す
る。
所定の時間成長を行なつた後、亜鉛ソースとハロゲン元
素ソースを供給しているラインのガスを三方バルブの
操作によりバイパスラインへ切り換え廃棄する。キヤ
リアーガスで希釈した２％H2Sを毎分10〜20c.c.程度流
しながら、基板を室温まで冷却する。亜鉛ソース，ハロ
ゲン元素ソースの供給を中止する。基板冷却後、H2Sを
三方バルブの操作によりバイパスラインへ切り換えた
後、H2Sの供給を中断し反応炉内を脱気して残留するH2S
を除去する。キヤリアーガスの導入により、反応炉内を
常圧に戻し、基板をとり出す。
素ソースを供給しているラインのガスを三方バルブの
操作によりバイパスラインへ切り換え廃棄する。キヤ
リアーガスで希釈した２％H2Sを毎分10〜20c.c.程度流
しながら、基板を室温まで冷却する。亜鉛ソース，ハロ
ゲン元素ソースの供給を中止する。基板冷却後、H2Sを
三方バルブの操作によりバイパスラインへ切り換えた
後、H2Sの供給を中断し反応炉内を脱気して残留するH2S
を除去する。キヤリアーガスの導入により、反応炉内を
常圧に戻し、基板をとり出す。
上記のプロセスに従つて行なつた典型的なドーピング例
として、He又はH2ベース１％HClを毎分10〜50c.c.反応
炉へ導入することにより、ZnS:Clが得られた。この薄膜
はｎ型を示し、抵抗率δ＝１〜５Ω・cm、電子濃度５〜
10×1017cm-3移動度μ＝50〜100cm2/V・secの値を示し
た。
として、He又はH2ベース１％HClを毎分10〜50c.c.反応
炉へ導入することにより、ZnS:Clが得られた。この薄膜
はｎ型を示し、抵抗率δ＝１〜５Ω・cm、電子濃度５〜
10×1017cm-3移動度μ＝50〜100cm2/V・secの値を示し
た。
Clのドーピングと同様に、Br,Iのドーピングも、キヤリ
アーガスで希釈した１〜２％のHBr,HIガスを反応炉内に
供給することによつて行なつた。Clのドーピングに関し
ては、HClの代りにCl2を用いても同様のドーピング特性
を示した。
アーガスで希釈した１〜２％のHBr,HIガスを反応炉内に
供給することによつて行なつた。Clのドーピングに関し
ては、HClの代りにCl2を用いても同様のドーピング特性
を示した。
液体状のHBr,HI,Br2，Cl2封入されたボンベを用いて、
ドーピングする場合は、ボンベから供給される100％の
ガスをマスフロコントローラにより流量制御されたキヤ
リアーガスによりあらかじめ１〜２％に希釈してから、
ドーパントガスボンベの配管を通して供給すればよ
い。以上の方法によつて作製したZnS:X（Ｘ＝Cl,Br,I）
の電気的特性は、１％HClを用いて作製したZnS:Clと同
様の特性を示した。
ドーピングする場合は、ボンベから供給される100％の
ガスをマスフロコントローラにより流量制御されたキヤ
リアーガスによりあらかじめ１〜２％に希釈してから、
ドーパントガスボンベの配管を通して供給すればよ
い。以上の方法によつて作製したZnS:X（Ｘ＝Cl,Br,I）
の電気的特性は、１％HClを用いて作製したZnS:Clと同
様の特性を示した。
固体のI2を用いてドーピングする場合は、I2を微粉末に
砕いてバブラー内に封入し、昇華によつて生ずるI2を
キヤリアーガスによつて反応炉内へ供給した。バブラー
温度30℃、キヤリアーガス流量100ml/minのとき、前述
のZnS:Clと同等の電気的特性を有するZnS:Iが作製でき
た。但し、バブラーから希釈ラインに至るまでの経
路は、I2の凝縮を防ぐために、30℃以上に加熱した。
砕いてバブラー内に封入し、昇華によつて生ずるI2を
キヤリアーガスによつて反応炉内へ供給した。バブラー
温度30℃、キヤリアーガス流量100ml/minのとき、前述
のZnS:Clと同等の電気的特性を有するZnS:Iが作製でき
た。但し、バブラーから希釈ラインに至るまでの経
路は、I2の凝縮を防ぐために、30℃以上に加熱した。
ハロゲン元素を含む有機物を用いてドーピングする場合
には、室温で液体のものをバブラーに封入後、適当な
温度にてキヤリアーガスのバブリングを行ない気化させ
て反応炉内へ供給した。
には、室温で液体のものをバブラーに封入後、適当な
温度にてキヤリアーガスのバブリングを行ない気化させ
て反応炉内へ供給した。
ジクロルブタン，ジブロムプロパン，ヨウ化メチレンを
それぞれバブリング温度−20℃，−５℃,8℃において、
10〜20c.c/min程度のバブリングを行なつたとき１％HCl
を用いて作製したZnS:Clと同程度の電気的特性を有する
ZnS:Xが作製できた。成長膜のオージエスペクトルに炭
素のピークは検出されなかつた。上述の有機化合物の
他、トリクロルエタン，トリクロルプロパン，クロルベ
ンゼン，ブロムクロルエタン，ジブロムエタン，ヨウ化
エチル，ヨウ化プロピルなど、炭素，水素，ハロゲン元
素により構成される有機物では、ハロゲン元素に関する
供給量が同じであれば、類似したドーピング特性を示し
た。
それぞれバブリング温度−20℃，−５℃,8℃において、
10〜20c.c/min程度のバブリングを行なつたとき１％HCl
を用いて作製したZnS:Clと同程度の電気的特性を有する
ZnS:Xが作製できた。成長膜のオージエスペクトルに炭
素のピークは検出されなかつた。上述の有機化合物の
他、トリクロルエタン，トリクロルプロパン，クロルベ
ンゼン，ブロムクロルエタン，ジブロムエタン，ヨウ化
エチル，ヨウ化プロピルなど、炭素，水素，ハロゲン元
素により構成される有機物では、ハロゲン元素に関する
供給量が同じであれば、類似したドーピング特性を示し
た。
以上の様にして作製されたZnS:Xは成長に用いた基板の
種類によらず、膜厚１μｍ程度のときCuKα線による回
析Ｘ線（400）のピークではＫα１,Kα２による２つの
ピークの明瞭な分離が見られしかもそのロツキングカー
ブの半値幅は0.15〜0.25゜程度であつた。また電子線回
析像は明瞭なスポツトパターンを示した。これに対し従
来の蒸着やスパツタにより単結晶基板上に成長したZnS:
Xの電子線回析像は、多結晶の存在を示すリングと単結
晶に対応するスポツトが共存したパターンをしめした。
MOCVD法によつて作製されたZnS:Xの結晶性が従来法によ
るZnS:Xに比べ非常に良いことがわかる。
種類によらず、膜厚１μｍ程度のときCuKα線による回
析Ｘ線（400）のピークではＫα１,Kα２による２つの
ピークの明瞭な分離が見られしかもそのロツキングカー
ブの半値幅は0.15〜0.25゜程度であつた。また電子線回
析像は明瞭なスポツトパターンを示した。これに対し従
来の蒸着やスパツタにより単結晶基板上に成長したZnS:
Xの電子線回析像は、多結晶の存在を示すリングと単結
晶に対応するスポツトが共存したパターンをしめした。
MOCVD法によつて作製されたZnS:Xの結晶性が従来法によ
るZnS:Xに比べ非常に良いことがわかる。
本発明によつて作製されたZnS:X（Ｘ＝Cl,Br,I）は450
〜480nm付近にピークを有する青色のフオトルミネツセ
ンスを呈した。典型的なフオトルミネツセンススペクト
ルとして、第２図に1.4−ジクロルブタンをドーパント
にして作製した厚さ約4000ÅのZnS:Cl薄膜の励起波長、
318nmにおけるスペクトルを示す。従来法によつて作製
したZnS:Xと同一条件下でフオトルミネツセンス強度を
比較したところ、本発明によつて作製された試料の分が
数倍強度が高かつた。フオトルミネツセンス強度の増加
は、ZnS:Xの結晶性の向上に起因するものと思われる。
〜480nm付近にピークを有する青色のフオトルミネツセ
ンスを呈した。典型的なフオトルミネツセンススペクト
ルとして、第２図に1.4−ジクロルブタンをドーパント
にして作製した厚さ約4000ÅのZnS:Cl薄膜の励起波長、
318nmにおけるスペクトルを示す。従来法によつて作製
したZnS:Xと同一条件下でフオトルミネツセンス強度を
比較したところ、本発明によつて作製された試料の分が
数倍強度が高かつた。フオトルミネツセンス強度の増加
は、ZnS:Xの結晶性の向上に起因するものと思われる。
〔実施例２〕 〔実施例１〕に示したZnS:Xの成長と同様にして、GaAs
基板上へのZnSe:Xの成長が可能である。亜鉛ソースには
ジメチル亜鉛とジメチルセレンを等モル量混合して得ら
れる付加体を用いた。この付加体は０℃において46mmTo
rr程度の蒸気圧を有する。成長条件を以下に示す。
基板上へのZnSe:Xの成長が可能である。亜鉛ソースには
ジメチル亜鉛とジメチルセレンを等モル量混合して得ら
れる付加体を用いた。この付加体は０℃において46mmTo
rr程度の蒸気圧を有する。成長条件を以下に示す。
亜鉛ソースの−20℃におけるバブリング量25ml/min,He
で希釈した２％H2Seの供給量100ml/min,キヤリアーガス
を含む全ガス流量4.5/min,成長温度300〜500℃。
で希釈した２％H2Seの供給量100ml/min,キヤリアーガス
を含む全ガス流量4.5/min,成長温度300〜500℃。
以上の条件下において、成長速度は、成長温度300〜400
℃では、0.7〜0.9μm/hrであつた。400〜500℃では成長
温度の上昇に伴ない減少する傾向にあつた。ハロゲン元
素の導入は、上述のZnSe成長中に、ハロゲン元素を含む
化学種を反応炉内へ供給することによつて行なつた。供
給方法はZnS:Xの場合と同様にした。ハロゲン元素の導
入は、IMA（イオンマイクロアナライザー）により確認
できた。
℃では、0.7〜0.9μm/hrであつた。400〜500℃では成長
温度の上昇に伴ない減少する傾向にあつた。ハロゲン元
素の導入は、上述のZnSe成長中に、ハロゲン元素を含む
化学種を反応炉内へ供給することによつて行なつた。供
給方法はZnS:Xの場合と同様にした。ハロゲン元素の導
入は、IMA（イオンマイクロアナライザー）により確認
できた。
〔実施例３〕 〔実施例1,2〕に示したZnS:X,ZnSe:Xの成長と同様にし
てZnS1‐xSex:Xの成長がGaAs基板上へ可能である。亜鉛
ソースとして、ジメチル亜鉛、又はジエチル亜鉛と、ジ
エチル硫黄の等モル混合、あるいはジメチル亜鉛とジメ
チルセレンの等モル混合によつて得られる付加体を用い
た。さらにVI族ソースとしてH2S，H2Seを適当な割合で
混合して供給する。VI族ソースの混合比率に応じた固相
組成のZnS1‐xSexが得られた。亜鉛ソース及び２つのVI
族ソースの総量が、〔実施例1,2〕と同じ場合、同程度
のZnS1‐xSeの成長速度が得られた。ハロゲン元素のド
ーピング特性も同様であつた。
てZnS1‐xSex:Xの成長がGaAs基板上へ可能である。亜鉛
ソースとして、ジメチル亜鉛、又はジエチル亜鉛と、ジ
エチル硫黄の等モル混合、あるいはジメチル亜鉛とジメ
チルセレンの等モル混合によつて得られる付加体を用い
た。さらにVI族ソースとしてH2S，H2Seを適当な割合で
混合して供給する。VI族ソースの混合比率に応じた固相
組成のZnS1‐xSexが得られた。亜鉛ソース及び２つのVI
族ソースの総量が、〔実施例1,2〕と同じ場合、同程度
のZnS1‐xSeの成長速度が得られた。ハロゲン元素のド
ーピング特性も同様であつた。
〔実施例−４〕 〔実施例１〜３〕では、単結晶基板上へのエピタキシヤ
ル成長を行なつたが、全く同様にして、非晶質基板、例
えば、ガラス、石英、あるいはこれらの上に形成したTa
2O5，SiO2，Al2O3,ITOなどの薄膜上にも積層が可能であ
る。
ル成長を行なつたが、全く同様にして、非晶質基板、例
えば、ガラス、石英、あるいはこれらの上に形成したTa
2O5，SiO2，Al2O3,ITOなどの薄膜上にも積層が可能であ
る。
上記の基板に洗浄を施した後、〔実施例１〜３〕のプロ
セスに従いZnS:Xなどの成長を行なつた。得られた薄膜
は第３図にその回析Ｘ線パターンを示す如く（111）配
向を有する多結晶で、抵抗率は108〜1010Ω・cmであつ
た。
セスに従いZnS:Xなどの成長を行なつた。得られた薄膜
は第３図にその回析Ｘ線パターンを示す如く（111）配
向を有する多結晶で、抵抗率は108〜1010Ω・cmであつ
た。
フオトルミネツセンススペクトルは、スペクトル強度が
単結晶膜に比べて小さい点を除いて、スペクトルのパタ
ーンは同じであつた。
単結晶膜に比べて小さい点を除いて、スペクトルのパタ
ーンは同じであつた。
以上の実施例と全く同様にして、ZnS上のZnS:X,ZnSe上
のZnSe:X,ZnTe上のZnTe:X,InP上のZnSe1‐xTex:X（０＜
ｘ＜１）Ｘ＝Cl,Br,Iの成長も可能である。さらに上述
した化合物半導体以外のII−VI族化合物半導体及びその
混晶へのハロゲン元素ドーピングが可能である。
のZnSe:X,ZnTe上のZnTe:X,InP上のZnSe1‐xTex:X（０＜
ｘ＜１）Ｘ＝Cl,Br,Iの成長も可能である。さらに上述
した化合物半導体以外のII−VI族化合物半導体及びその
混晶へのハロゲン元素ドーピングが可能である。
以上述べた様に本発明によれば、結晶性の優れた良質の
薄膜形成が可能なMOCVD法を用いてII−VI族化合物半導
体薄膜を形成する際、ハロゲン元素を含む化学種を該薄
膜形成雰囲気へ導入することにより、従来行なわれてい
た蒸着やスパツタ法及び熱拡散法に比べて制御性よくハ
ロゲン元素のドーピングができしかも結晶性、フオトル
ミネツセンス特性においても従来法に勝る薄膜の作製が
可能になつた。本発明によつて作製されるZnS:X（X:ハ
ロゲン元素）なる薄膜は、そのままの状態でも低速電子
線管、CRT用の螢光物質として応用できる。さらにCu,Ag
などを導入することによりエレクトロルミネツセンスパ
ネルの発光層として用いることができる。また、単結晶
薄膜は、絶縁膜、電極層を順次積層してMIS構造とする
ことにより、青色発光ダイオードが作製できる。本発明
が種々の表示素子、発光素子の発光層を作製する際に寄
与するところ極めて大きいと確信する。
薄膜形成が可能なMOCVD法を用いてII−VI族化合物半導
体薄膜を形成する際、ハロゲン元素を含む化学種を該薄
膜形成雰囲気へ導入することにより、従来行なわれてい
た蒸着やスパツタ法及び熱拡散法に比べて制御性よくハ
ロゲン元素のドーピングができしかも結晶性、フオトル
ミネツセンス特性においても従来法に勝る薄膜の作製が
可能になつた。本発明によつて作製されるZnS:X（X:ハ
ロゲン元素）なる薄膜は、そのままの状態でも低速電子
線管、CRT用の螢光物質として応用できる。さらにCu,Ag
などを導入することによりエレクトロルミネツセンスパ
ネルの発光層として用いることができる。また、単結晶
薄膜は、絶縁膜、電極層を順次積層してMIS構造とする
ことにより、青色発光ダイオードが作製できる。本発明
が種々の表示素子、発光素子の発光層を作製する際に寄
与するところ極めて大きいと確信する。
第１図は本発明に係るMOCVD装置の概略図 １……透明石英製の反応管 ２……Sicコーテイングを施したグラフアイト製サセプ
ター ３……基板 ４……熱電対 ５……抵抗加熱、高周波、赤外線などからなる加熱炉 6,7……バルブ ８……廃ガス処理系 ９……排気システム 10……ドーパング用ガスの入つたボンベ 11……硫化水素などVI族水素化物の入つたボンベ 12……キヤリアーガスの入つたボンベ 13……純化装置 14……Znソースの入つたバブラー 15……ドーパントが入つたバブラー 16……マスフローコントローラー 17……バルブ 18……希釈ガスライン 19……三方バルブ 20……反応管導入ライン 21……バイパスライン 第２図は本発明によつて作製された薄膜の典型的なフオ
トルミネツセンススペクトルを示した図（室温で測定し
たZnS:Cl膜のスペクトル） 第３図は本発明によつて石英ガラス上に作製されたZnS:
Cl多結晶膜の回析Ｘ線パターンを示した図
ター ３……基板 ４……熱電対 ５……抵抗加熱、高周波、赤外線などからなる加熱炉 6,7……バルブ ８……廃ガス処理系 ９……排気システム 10……ドーパング用ガスの入つたボンベ 11……硫化水素などVI族水素化物の入つたボンベ 12……キヤリアーガスの入つたボンベ 13……純化装置 14……Znソースの入つたバブラー 15……ドーパントが入つたバブラー 16……マスフローコントローラー 17……バルブ 18……希釈ガスライン 19……三方バルブ 20……反応管導入ライン 21……バイパスライン 第２図は本発明によつて作製された薄膜の典型的なフオ
トルミネツセンススペクトルを示した図（室温で測定し
たZnS:Cl膜のスペクトル） 第３図は本発明によつて石英ガラス上に作製されたZnS:
Cl多結晶膜の回析Ｘ線パターンを示した図
Claims (2)
- 【請求項１】有機金属の気相熱分解法によるII−VI族化
合物半導体薄膜の製法において、 ハロゲン元素を含む化学種を前記II−VI族化合物半導体
薄膜形成雰囲気へ導入することを特徴とするII−VI族化
合物半導体薄膜の製法。 - 【請求項２】前記ハロゲン元素を含む化学種が、X2、HX
（Ｘ＝Cl、Br、Ｉ）又はハロゲン元素を含む有機化合物
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
II−VI族化合物半導体薄膜の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP537885A JPH0682618B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | ▲ｉｉ▼−▲ｖｉ▼族化合物半導体薄膜の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP537885A JPH0682618B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | ▲ｉｉ▼−▲ｖｉ▼族化合物半導体薄膜の製法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7281695A Division JP2650635B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体薄膜の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164228A JPS61164228A (ja) | 1986-07-24 |
| JPH0682618B2 true JPH0682618B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=11609504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP537885A Expired - Lifetime JPH0682618B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | ▲ｉｉ▼−▲ｖｉ▼族化合物半導体薄膜の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682618B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0740560B2 (ja) * | 1986-11-17 | 1995-05-01 | 日本電信電話株式会社 | 化合物半導体膜の製造方法 |
| JPH01238027A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-22 | Mitsubishi Kasei Corp | 硫化亜鉛膜の製造法 |
| CN117241661B (zh) * | 2023-11-10 | 2024-03-15 | 北京科技大学 | 二维氧族元素端基MXene薄膜及其制备方法与类脑半导体器件 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58179285A (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-20 | Toshiba Corp | 電場発光素子 |
| JPS60198738A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Toshiba Corp | 半導体結晶成長方法 |
-
1985
- 1985-01-16 JP JP537885A patent/JPH0682618B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58179285A (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-20 | Toshiba Corp | 電場発光素子 |
| JPS60198738A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Toshiba Corp | 半導体結晶成長方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61164228A (ja) | 1986-07-24 |
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Legal Events
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