JPH0684805A - 化合物半導体結晶成長方法 - Google Patents
化合物半導体結晶成長方法Info
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- JPH0684805A JPH0684805A JP23384792A JP23384792A JPH0684805A JP H0684805 A JPH0684805 A JP H0684805A JP 23384792 A JP23384792 A JP 23384792A JP 23384792 A JP23384792 A JP 23384792A JP H0684805 A JPH0684805 A JP H0684805A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】Ｖ族元素が主にリンからなる III−Ｖ族化合物
半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ素からなる III−Ｖ族
化合物半導体結晶層とを含む少なくとも２種の III−Ｖ
族化合物半導体結晶層が表面に形成されている結晶基板
上に、 III−Ｖ族化合物半導体結晶を結晶成長する方法
に関し、結晶基板上に結晶表面のリン原子とヒ素原料ま
たは結晶表面のヒ素原子とリン原料との置換反応が発生
しないようにして良好な結晶性を有する III−Ｖ族化合
物半導体結晶を結晶成長する方法を提供することを目的
とする。 【構成】結晶基板上に、第１の結晶成長温度で III−Ｖ
族化合物半導体結晶よりなるコーティング薄膜を形成
し、このコーティング薄膜上に、第１の結晶成長温度よ
り高い第２の結晶成長温度で III−Ｖ族化合物半導体結
晶を結晶成長するようにする。
半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ素からなる III−Ｖ族
化合物半導体結晶層とを含む少なくとも２種の III−Ｖ
族化合物半導体結晶層が表面に形成されている結晶基板
上に、 III−Ｖ族化合物半導体結晶を結晶成長する方法
に関し、結晶基板上に結晶表面のリン原子とヒ素原料ま
たは結晶表面のヒ素原子とリン原料との置換反応が発生
しないようにして良好な結晶性を有する III−Ｖ族化合
物半導体結晶を結晶成長する方法を提供することを目的
とする。 【構成】結晶基板上に、第１の結晶成長温度で III−Ｖ
族化合物半導体結晶よりなるコーティング薄膜を形成
し、このコーティング薄膜上に、第１の結晶成長温度よ
り高い第２の結晶成長温度で III−Ｖ族化合物半導体結
晶を結晶成長するようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｖ族元素が主にリンか
らなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とＶ族元素が主に
ヒ素からなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とを含む少
なくとも２種の III−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面に
形成されている結晶基板上に、 III−Ｖ族化合物半導体
結晶を結晶成長する方法に関する。
らなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とＶ族元素が主に
ヒ素からなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とを含む少
なくとも２種の III−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面に
形成されている結晶基板上に、 III−Ｖ族化合物半導体
結晶を結晶成長する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓ結晶基板上に、半導体レーザを
形成する場合を例にして従来技術を説明する。
形成する場合を例にして従来技術を説明する。
【０００３】図４に示すように、ｎ型ＧａＡｓ結晶基板
１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層２とｎ型ＡｌＧａＡｓク
ラッド層３とｎ型ＧａＡｓガイド層４とＩｎＧａＡｓ活
性層５とｐ型ＧａＡｓガイド層６とｎ型ＡｌＧａＡｓ電
流閉じ込め層７とを順次結晶成長し、次に、図５に示す
ように、ｎ型ＡｌＧａＡｓ電流閉じ込め層７の一部領域
をエッチングにより除去した後、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラ
ッド層８とｐ型ＧａＡｓコンタクト層９とを順次再成長
し、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層９上とｎ型ＧａＡｓ結晶
基板１上とにそれぞれ電極１０を形成して、半導体レー
ザを完成する。
１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層２とｎ型ＡｌＧａＡｓク
ラッド層３とｎ型ＧａＡｓガイド層４とＩｎＧａＡｓ活
性層５とｐ型ＧａＡｓガイド層６とｎ型ＡｌＧａＡｓ電
流閉じ込め層７とを順次結晶成長し、次に、図５に示す
ように、ｎ型ＡｌＧａＡｓ電流閉じ込め層７の一部領域
をエッチングにより除去した後、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラ
ッド層８とｐ型ＧａＡｓコンタクト層９とを順次再成長
し、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層９上とｎ型ＧａＡｓ結晶
基板１上とにそれぞれ電極１０を形成して、半導体レー
ザを完成する。
【０００４】しかし、ｎ型ＡｌＧａＡｓ電流閉じ込め層
７のようにアルミニウムを含む結晶の上に良好な結晶を
再成長することは難しいので、一般には電流閉じ込め層
としては例えばＩｎＧａＰなどが使用される。この場合
には、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層８を再成長する前の
基板表面にはＶ族元素がリンからなるＩｎＧａＰ層７と
Ｖ族元素がヒ素からなるｐ型ＧａＡｓガイド層６とが混
在することになる。
７のようにアルミニウムを含む結晶の上に良好な結晶を
再成長することは難しいので、一般には電流閉じ込め層
としては例えばＩｎＧａＰなどが使用される。この場合
には、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層８を再成長する前の
基板表面にはＶ族元素がリンからなるＩｎＧａＰ層７と
Ｖ族元素がヒ素からなるｐ型ＧａＡｓガイド層６とが混
在することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】結晶成長法としては有
機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）や分子線エピタキシャ
ル法（ＭＢＥ）などが量産性に優れ、しかも、超薄膜結
晶の成長が可能であることから最も将来性が注目されて
いる。それらの結晶成長方法における典型的な結晶成長
温度は約５００℃から約７００℃の間にある。このよう
な高温領域においてはＶ族元素であるリンやヒ素が結晶
表面から熱脱離するのを防ぐために高温の結晶成長温度
へ昇温する時にＶ族元素原料を結晶表面上に供給してや
る必要がある。
機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）や分子線エピタキシャ
ル法（ＭＢＥ）などが量産性に優れ、しかも、超薄膜結
晶の成長が可能であることから最も将来性が注目されて
いる。それらの結晶成長方法における典型的な結晶成長
温度は約５００℃から約７００℃の間にある。このよう
な高温領域においてはＶ族元素であるリンやヒ素が結晶
表面から熱脱離するのを防ぐために高温の結晶成長温度
へ昇温する時にＶ族元素原料を結晶表面上に供給してや
る必要がある。
【０００６】ところが、リン系とヒ素系の結晶が混在し
ている結晶表面上に、例えばヒ素原料を供給した場合、
リン系の結晶表面で表面のリン原子とヒ素原料との置換
が起こり、それが元になって結晶表面に欠陥が発生す
る。逆にリン原料を供給した場合、ヒ素系の結晶表面で
表面のヒ素原子とリン原料との置換が起こり、それが元
になって結晶表面に欠陥が発生することを本発明の発明
者は実験的に見出した。
ている結晶表面上に、例えばヒ素原料を供給した場合、
リン系の結晶表面で表面のリン原子とヒ素原料との置換
が起こり、それが元になって結晶表面に欠陥が発生す
る。逆にリン原料を供給した場合、ヒ素系の結晶表面で
表面のヒ素原子とリン原料との置換が起こり、それが元
になって結晶表面に欠陥が発生することを本発明の発明
者は実験的に見出した。
【０００７】このように、Ｖ族元素が主にリンからなる
III−Ｖ族化合物半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ素か
らなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とを含む少なくと
も２種の III−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面に形成さ
れている結晶基板上に III−Ｖ族化合物半導体結晶を結
晶成長する場合、基板表面のリンやヒ素原子と昇温過程
で供給されるヒ素やリン原料との置換反応が発生し、良
好な結晶性を有する III−Ｖ族化合物半導体結晶を結晶
成長することは困難であった。
III−Ｖ族化合物半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ素か
らなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とを含む少なくと
も２種の III−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面に形成さ
れている結晶基板上に III−Ｖ族化合物半導体結晶を結
晶成長する場合、基板表面のリンやヒ素原子と昇温過程
で供給されるヒ素やリン原料との置換反応が発生し、良
好な結晶性を有する III−Ｖ族化合物半導体結晶を結晶
成長することは困難であった。
【０００８】本発明の目的は、この欠点を解消すること
にあり、Ｖ族元素が主にリンからなる III−Ｖ族化合物
半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ素からなる III−Ｖ族
化合物半導体結晶層とを含む少なくとも２種の III−Ｖ
族化合物半導体結晶層が表面に形成されている結晶基板
上に結晶表面のリン原子とヒ素原料または結晶表面のヒ
素原子とリン原料との置換反応が発生しないようにして
良好な結晶性を有するIII−Ｖ族化合物半導体結晶を結
晶成長する方法を提供することにある。
にあり、Ｖ族元素が主にリンからなる III−Ｖ族化合物
半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ素からなる III−Ｖ族
化合物半導体結晶層とを含む少なくとも２種の III−Ｖ
族化合物半導体結晶層が表面に形成されている結晶基板
上に結晶表面のリン原子とヒ素原料または結晶表面のヒ
素原子とリン原料との置換反応が発生しないようにして
良好な結晶性を有するIII−Ｖ族化合物半導体結晶を結
晶成長する方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記の
手段によって達成される。
手段によって達成される。
【００１０】Ｖ族元素が主にリンからなる III−Ｖ族化
合物半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ素からなる III−
Ｖ族化合物半導体結晶層とを含む少なくとも２種の III
−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面に表出されている結晶
基板を、図１に示すように、結晶基板表面のリンまたは
ヒ素原子とヒ素原料またはリン原料との置換反応が起こ
る温度より低い第１の結晶成長温度Ｔ1 まで昇温してＧ
ａＡｓやＩｎＧａＡｓＰなどの III−Ｖ族化合物半導体
結晶を低温成長して III−Ｖ族化合物半導体結晶よりな
るコーティング薄膜を形成する。なお、第１の結晶成長
温度Ｔ1 に昇温する過程において、第１の結晶成長温度
Ｔ1 が低い場合（３００℃程度）にはＶ族原料は供給し
なくてもよいが、それ以上の場合にはヒ素原料またはリ
ン原料またはヒ素とリンとの混合原料を供給しながら昇
温するものとする。次に、第１の結晶成長温度Ｔ1 から
第２の結晶成長温度Ｔ2 へ昇温して III−Ｖ族化合物半
導体結晶を結晶成長する。
合物半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ素からなる III−
Ｖ族化合物半導体結晶層とを含む少なくとも２種の III
−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面に表出されている結晶
基板を、図１に示すように、結晶基板表面のリンまたは
ヒ素原子とヒ素原料またはリン原料との置換反応が起こ
る温度より低い第１の結晶成長温度Ｔ1 まで昇温してＧ
ａＡｓやＩｎＧａＡｓＰなどの III−Ｖ族化合物半導体
結晶を低温成長して III−Ｖ族化合物半導体結晶よりな
るコーティング薄膜を形成する。なお、第１の結晶成長
温度Ｔ1 に昇温する過程において、第１の結晶成長温度
Ｔ1 が低い場合（３００℃程度）にはＶ族原料は供給し
なくてもよいが、それ以上の場合にはヒ素原料またはリ
ン原料またはヒ素とリンとの混合原料を供給しながら昇
温するものとする。次に、第１の結晶成長温度Ｔ1 から
第２の結晶成長温度Ｔ2 へ昇温して III−Ｖ族化合物半
導体結晶を結晶成長する。
【００１１】なお、第１の結晶成長温度Ｔ1 から第２の
結晶成長温度Ｔ2 へ昇温するときに、結晶成長を中断す
ることなく、連続して結晶成長を継続すれば結晶成長温
度Ｔ1 で成長した結晶の表面への不純物の付着を防ぐこ
とができる。
結晶成長温度Ｔ2 へ昇温するときに、結晶成長を中断す
ることなく、連続して結晶成長を継続すれば結晶成長温
度Ｔ1 で成長した結晶の表面への不純物の付着を防ぐこ
とができる。
【００１２】さらに詳しくは、下記のいずれの手段によ
っても達成される。
っても達成される。
【００１３】第１の手段は、ＧａＡｓ結晶層とＩｎＧａ
Ｐ結晶層とを含む少なくとも２種のIII−Ｖ族化合物半
導体結晶層が表面に表出されてなるＧａＡｓ結晶基板上
に、表出する III−Ｖ族化合物半導体結晶層よりＶ族元
素が実質的に脱離しない程度の第１の結晶成長温度でＧ
ａＡｓとＩｎＧａＰとの中から選択された III−Ｖ族化
合物半導体結晶よりなるコーティング薄膜を形成し、こ
のコーティング薄膜上に、前記の第１の結晶成長温度よ
り高い第２の結晶成長温度で III−Ｖ族化合物半導体結
晶を結晶成長する化合物半導体結晶成長方法である。
Ｐ結晶層とを含む少なくとも２種のIII−Ｖ族化合物半
導体結晶層が表面に表出されてなるＧａＡｓ結晶基板上
に、表出する III−Ｖ族化合物半導体結晶層よりＶ族元
素が実質的に脱離しない程度の第１の結晶成長温度でＧ
ａＡｓとＩｎＧａＰとの中から選択された III−Ｖ族化
合物半導体結晶よりなるコーティング薄膜を形成し、こ
のコーティング薄膜上に、前記の第１の結晶成長温度よ
り高い第２の結晶成長温度で III−Ｖ族化合物半導体結
晶を結晶成長する化合物半導体結晶成長方法である。
【００１４】第２の手段は、ＩｎＰ結晶層またはＶ族元
素が主にリンからなるＩｎＧａＡｓＰ結晶層とＩｎＧａ
Ａｓ結晶層またはＶ族元素が主にヒ素からなるＩｎＧａ
ＡｓＰ結晶層とを含む少なくとも２種の III−Ｖ族化合
物半導体結晶層が表面に表出されてなるＩｎＰ結晶基板
上に、表出する III−Ｖ族化合物半導体結晶層よりＶ族
元素が実質的に脱離しない程度の第１の結晶成長温度で
ＩｎＰとＧａＡｓとＩｎＧａＡｓとの中から選択された
III−Ｖ族化合物半導体結晶よりなるコーティング薄膜
を形成し、このコーティング薄膜上に、前記の第１の結
晶成長温度より高い第２の結晶温度で III−Ｖ族化合物
半導体結晶を結晶成長する化合物半導体結晶成長方法で
ある。
素が主にリンからなるＩｎＧａＡｓＰ結晶層とＩｎＧａ
Ａｓ結晶層またはＶ族元素が主にヒ素からなるＩｎＧａ
ＡｓＰ結晶層とを含む少なくとも２種の III−Ｖ族化合
物半導体結晶層が表面に表出されてなるＩｎＰ結晶基板
上に、表出する III−Ｖ族化合物半導体結晶層よりＶ族
元素が実質的に脱離しない程度の第１の結晶成長温度で
ＩｎＰとＧａＡｓとＩｎＧａＡｓとの中から選択された
III−Ｖ族化合物半導体結晶よりなるコーティング薄膜
を形成し、このコーティング薄膜上に、前記の第１の結
晶成長温度より高い第２の結晶温度で III−Ｖ族化合物
半導体結晶を結晶成長する化合物半導体結晶成長方法で
ある。
【００１５】
【作用】図１に示すように、 III−Ｖ族化合物半導体結
晶の結晶成長に先立ち、結晶基板の表面にＧａＡｓなど
の III−Ｖ族化合物半導体結晶よりなるコーティング薄
膜を形成しているが、このコーティング膜の成長は、結
晶基板表面のリンまたはヒ素原子とヒ素原料またはリン
原料との置換反応が起こる温度より低い温度Ｔ1で実施
されるため、第１の結晶成長温度Ｔ1 への昇温時に結晶
基板表面に結晶欠陥が発生することはない。また、一般
に低温成長時には不純物濃度が高くなるなどにより良質
な結晶の成長が困難であるが、このコーティング膜の膜
厚を十分薄くすることによってコーティング膜の結晶性
の素子特性への影響を殆どなくすことができる。本発明
の発明者の実験結果によれば、このコーティング膜は数
分子層程度の超薄膜であっても十分効果があることが確
認されている。
晶の結晶成長に先立ち、結晶基板の表面にＧａＡｓなど
の III−Ｖ族化合物半導体結晶よりなるコーティング薄
膜を形成しているが、このコーティング膜の成長は、結
晶基板表面のリンまたはヒ素原子とヒ素原料またはリン
原料との置換反応が起こる温度より低い温度Ｔ1で実施
されるため、第１の結晶成長温度Ｔ1 への昇温時に結晶
基板表面に結晶欠陥が発生することはない。また、一般
に低温成長時には不純物濃度が高くなるなどにより良質
な結晶の成長が困難であるが、このコーティング膜の膜
厚を十分薄くすることによってコーティング膜の結晶性
の素子特性への影響を殆どなくすことができる。本発明
の発明者の実験結果によれば、このコーティング膜は数
分子層程度の超薄膜であっても十分効果があることが確
認されている。
【００１６】一旦コーティングを施した結晶基板の表面
はその全面が同一組成のＶ族元素からなる III−Ｖ族化
合物半導体結晶によって覆われるため、そのＶ族元素組
成に対応するＶ族原料を供給しながら良質な結晶が得ら
れる結晶成長温度Ｔ2 へ昇温すれば、結晶基板表面に欠
陥が発生することが防止され、Ｖ族元素が主にリンから
なる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ
素からなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とを含む少な
くとも２種の III−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面に形
成されている結晶基板上に良好な結晶性を有する III−
Ｖ族化合物半導体結晶を結晶成長することができる。
はその全面が同一組成のＶ族元素からなる III−Ｖ族化
合物半導体結晶によって覆われるため、そのＶ族元素組
成に対応するＶ族原料を供給しながら良質な結晶が得ら
れる結晶成長温度Ｔ2 へ昇温すれば、結晶基板表面に欠
陥が発生することが防止され、Ｖ族元素が主にリンから
なる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ
素からなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とを含む少な
くとも２種の III−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面に形
成されている結晶基板上に良好な結晶性を有する III−
Ｖ族化合物半導体結晶を結晶成長することができる。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
係る III−Ｖ族化合物半導体結晶の結晶成長方法につい
て、電流閉じ込め型レーザの製造方法を例にして説明す
る。
係る III−Ｖ族化合物半導体結晶の結晶成長方法につい
て、電流閉じ込め型レーザの製造方法を例にして説明す
る。
【００１８】図２参照 ＭＯＶＰＥ法またはＭＢＥ法を使用してｎ型ＧａＡｓ基
板１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層２とｎ型ＡｌＧａＡｓ
クラッド層３とｎ型ＧａＡｓガイド層４とＩｎＧａＡｓ
活性層５とｐ型ＧａＡｓガイド層６とｎ型ＩｎＧａＰ電
流閉じ込め層７とを順次積層成長する。
板１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層２とｎ型ＡｌＧａＡｓ
クラッド層３とｎ型ＧａＡｓガイド層４とＩｎＧａＡｓ
活性層５とｐ型ＧａＡｓガイド層６とｎ型ＩｎＧａＰ電
流閉じ込め層７とを順次積層成長する。
【００１９】例えば塩酸（Ｈｃｌ）を使用してウェット
エッチングをなし、表面の一部領域からｎ型ＩｎＧａＰ
電流閉じ込め層７を除去する。なお、ｐ型ＧａＡｓガイ
ド層６を形成した後、一部領域にＳｉＯ2 などによるマ
スクを形成し、マスクの形成されていない領域にｎ型Ｉ
ｎＧａＰ層７を選択成長した後マスクを除去することに
よっても同様の構造の結晶を形成することができる。
エッチングをなし、表面の一部領域からｎ型ＩｎＧａＰ
電流閉じ込め層７を除去する。なお、ｐ型ＧａＡｓガイ
ド層６を形成した後、一部領域にＳｉＯ2 などによるマ
スクを形成し、マスクの形成されていない領域にｎ型Ｉ
ｎＧａＰ層７を選択成長した後マスクを除去することに
よっても同様の構造の結晶を形成することができる。
【００２０】図３参照 この結晶基板をＭＯＶＰＥ結晶成長装置にセットしてｐ
型ＡｌＧａＡｓクラッド層８とｐ型ＧａＡｓコンタクト
層９とを順次積層成長する。なお、ガリウムの原料には
トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、アルミニウムの原料
にはトリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、インジュウ
ムの原料にはトリメチルインジュウム（ＴＭＩｎ）、ヒ
素の原料にはアルシン（ＡｓＨ3 ）、リンの原料にはホ
スフィン（ＰＨ3 ) などをそれぞれ使用し、原料のキャ
リヤガスには水素を使用する。また、成長圧力は約０．
１〜１気圧とする。
型ＡｌＧａＡｓクラッド層８とｐ型ＧａＡｓコンタクト
層９とを順次積層成長する。なお、ガリウムの原料には
トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、アルミニウムの原料
にはトリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、インジュウ
ムの原料にはトリメチルインジュウム（ＴＭＩｎ）、ヒ
素の原料にはアルシン（ＡｓＨ3 ）、リンの原料にはホ
スフィン（ＰＨ3 ) などをそれぞれ使用し、原料のキャ
リヤガスには水素を使用する。また、成長圧力は約０．
１〜１気圧とする。
【００２１】結晶成長の始めに、まず、結晶基板の表面
にＧａＡｓ結晶のコーティング薄膜１１を形成する。
０．１Ｔｏｒｒ程度の分圧でＰＨ3 ガスを供給しながら
結晶基板を約４００℃程度の温度に昇温し、温度が安定
した後、ＧａＡｓの薄膜を成長する。ＧａＡｓの成長速
度は低温下での良好な結晶成長を実現するために遅めに
設定し、０．１〜０．２μｍ／ｈ程度とすることが望ま
しい。また、ＧａＡｓコーティング薄膜１１の膜厚は１
〜５ｎｍ程度が典型的な値である。
にＧａＡｓ結晶のコーティング薄膜１１を形成する。
０．１Ｔｏｒｒ程度の分圧でＰＨ3 ガスを供給しながら
結晶基板を約４００℃程度の温度に昇温し、温度が安定
した後、ＧａＡｓの薄膜を成長する。ＧａＡｓの成長速
度は低温下での良好な結晶成長を実現するために遅めに
設定し、０．１〜０．２μｍ／ｈ程度とすることが望ま
しい。また、ＧａＡｓコーティング薄膜１１の膜厚は１
〜５ｎｍ程度が典型的な値である。
【００２２】次に、ガリウム原料の供給を停止し、０．
１Ｔｏｒｒ程度の分圧でＡｓＨ3 ガスを供給しながら結
晶基板を約７００℃程度の温度に昇温し、温度が安定し
た後、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層８とｐ型ＧａＡｓコ
ンタクト層９とを順次結晶成長し、さらにｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層９上とｎ型ＧａＡｓ基板１上とにそれぞれ
電極１０を形成して電流閉じ込め型レーザを完成する。
１Ｔｏｒｒ程度の分圧でＡｓＨ3 ガスを供給しながら結
晶基板を約７００℃程度の温度に昇温し、温度が安定し
た後、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層８とｐ型ＧａＡｓコ
ンタクト層９とを順次結晶成長し、さらにｐ型ＧａＡｓ
コンタクト層９上とｎ型ＧａＡｓ基板１上とにそれぞれ
電極１０を形成して電流閉じ込め型レーザを完成する。
【００２３】上記の例においては、約４００℃から約７
００℃の温度への昇温時に結晶成長を中断しているが、
その昇温過程でＧａＡｓコーティング薄膜１１の表面に
不純物が付着してｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層８の成長
が良好になされない場合がある。その場合には、この昇
温時にもＧａＡｓコーティング薄膜１１の成長を継続す
ればよい。
００℃の温度への昇温時に結晶成長を中断しているが、
その昇温過程でＧａＡｓコーティング薄膜１１の表面に
不純物が付着してｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層８の成長
が良好になされない場合がある。その場合には、この昇
温時にもＧａＡｓコーティング薄膜１１の成長を継続す
ればよい。
【００２４】この実施例においては、ＧａＡｓコーティ
ング薄膜１１の形成を例に説明したが、コーティング薄
膜としては、いずれの III−Ｖ族化合物半導体結晶を使
用してもよい。しかし、単独のＶ族元素からなる III−
Ｖ族化合物半導体結晶を使用するのが良質なコーティン
グ薄膜を形成するのに有効である。ＧａＡｓ基板上に素
子が形成される場合にはコーティング薄膜としてＧａＡ
ｓが最適であり、次いでＩｎＧａＰが適当である。ま
た、ＩｎＰ基板上に素子を形成する場合にはＩｎＰが最
適であり、次いでＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｓが適当で
ある。
ング薄膜１１の形成を例に説明したが、コーティング薄
膜としては、いずれの III−Ｖ族化合物半導体結晶を使
用してもよい。しかし、単独のＶ族元素からなる III−
Ｖ族化合物半導体結晶を使用するのが良質なコーティン
グ薄膜を形成するのに有効である。ＧａＡｓ基板上に素
子が形成される場合にはコーティング薄膜としてＧａＡ
ｓが最適であり、次いでＩｎＧａＰが適当である。ま
た、ＩｎＰ基板上に素子を形成する場合にはＩｎＰが最
適であり、次いでＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｓが適当で
ある。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る化合
物半導体結晶成長方法においては、同一組成のＶ族元素
からなる III−Ｖ族化合物半導体結晶のコーティング薄
膜をもって結晶基板の全面を覆った後に、そのＶ族元素
組成に対応するＶ族原料を供給しながら昇温して III−
Ｖ族化合物半導体結晶を結晶成長するので、結晶基板表
面に欠陥が発生することが防止され、Ｖ族元素が主にリ
ンからなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とＶ族元素が
主にヒ素からなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層を含む
少なくとも２種の III−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面
に形成されている結晶基板上に良好な結晶性を有する I
II−Ｖ族化合物半導体結晶を成長することができ、半導
体装置の特性向上に寄与するところが大きい。
物半導体結晶成長方法においては、同一組成のＶ族元素
からなる III−Ｖ族化合物半導体結晶のコーティング薄
膜をもって結晶基板の全面を覆った後に、そのＶ族元素
組成に対応するＶ族原料を供給しながら昇温して III−
Ｖ族化合物半導体結晶を結晶成長するので、結晶基板表
面に欠陥が発生することが防止され、Ｖ族元素が主にリ
ンからなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層とＶ族元素が
主にヒ素からなる III−Ｖ族化合物半導体結晶層を含む
少なくとも２種の III−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面
に形成されている結晶基板上に良好な結晶性を有する I
II−Ｖ族化合物半導体結晶を成長することができ、半導
体装置の特性向上に寄与するところが大きい。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】電流閉じ込め型レーザの製造工程図である。
【図３】電流閉じ込め型レーザの製造工程図である。
【図４】従来技術に係る電流閉じ込め型レーザの製造工
程図である。
程図である。
【図５】従来技術に係る電流閉じ込め型レーザの製造工
程図である。
程図である。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２ ｎ−ＧａＡｓバッファ層 ３ ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ４ ｎ−ＧａＡｓガイド層 ５ ＩｎＧａＡｓ活性層 ６ ｐ−ＧａＡｓガイド層 ７ ｎ−ＡｌＧａＡｓまたはＩｎＧａＰ電流閉じ込め
層 ８ ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ９ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 １０ 電極 １１ ＧａＡｓコーティング薄膜
層 ８ ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層 ９ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層 １０ 電極 １１ ＧａＡｓコーティング薄膜
Claims (4)
- 【請求項１】Ｖ族元素が主にリンからなる III−Ｖ族化
合物半導体結晶層とＶ族元素が主にヒ素からなる III−
Ｖ族化合物半導体結晶層とを含む少なくとも２種の III
−Ｖ族化合物半導体結晶層が表面に表出されてなる結晶
基板上に、表出する該 III−Ｖ族化合物半導体結晶層よ
りＶ族元素が実質的に脱離しない程度の第１の結晶成長
温度で III−Ｖ族化合物半導体結晶よりなるコーティン
グ薄膜を形成し、 該コーティング薄膜上に、前記第１の結晶成長温度より
高い第２の結晶成長温度で III−Ｖ族化合物半導体結晶
を結晶成長することを特徴とする化合物半導体結晶成長
方法。 - 【請求項２】前記第１の結晶成長温度から前記第２の結
晶成長温度へ昇温する過程において前記 III−Ｖ族化合
物半導体結晶よりなるコーティング薄膜の結晶成長を継
続することを特徴とする請求項１記載の化合物半導体結
晶成長方法。 - 【請求項３】ＧａＡｓ結晶層とＩｎＧａＰ結晶層とを含
む少なくとも２種のIII−Ｖ族化合物半導体結晶層が表
面に表出されてなるＧａＡｓ結晶基板上に、表出する該
III−Ｖ族化合物半導体結晶層よりＶ族元素が実質的に
脱離しない程度の第１の結晶成長温度でＧａＡｓとＩｎ
ＧａＰとの中から選択された III−Ｖ族化合物半導体結
晶よりなるコーティング薄膜を形成し、 該コーティング薄膜上に、前記第１の結晶成長温度より
高い第２の結晶成長温度で III−Ｖ族化合物半導体結晶
を結晶成長することを特徴とする化合物半導体結晶成長
方法。 - 【請求項４】ＩｎＰ結晶層またはＶ族元素が主にリンか
らなるＩｎＧａＡｓＰ結晶層とＩｎＧａＡｓ結晶層また
はＶ族元素が主にヒ素からなるＩｎＧａＡｓＰ結晶層と
を含む少なくとも２種の III−Ｖ族化合物半導体結晶層
が表面に表出されてなるＩｎＰ結晶基板上に、表出する
該 III−Ｖ族化合物半導体結晶層よりＶ族元素が実質的
に脱離しない程度の第１の結晶成長温度でＩｎＰとＧａ
ＡｓとＩｎＧａＡｓとの中から選択された III−Ｖ族化
合物半導体結晶よりなるコーティング薄膜を形成し、 該コーティング薄膜上に、前記第１の結晶成長温度より
高い第２の結晶温度でIII−Ｖ族化合物半導体結晶を結
晶成長することを特徴とする化合物半導体結晶成長方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23384792A JPH0684805A (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 化合物半導体結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23384792A JPH0684805A (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 化合物半導体結晶成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684805A true JPH0684805A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=16961505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23384792A Withdrawn JPH0684805A (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 化合物半導体結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684805A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002280666A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-27 | Ricoh Co Ltd | 面発光型半導体レーザ |
| JP2002368339A (ja) * | 2001-06-08 | 2002-12-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | メサ埋め込み型半導体レーザの製造方法 |
| JP2005159204A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Sharp Corp | 化合物半導体装置、化合物半導体装置の製造方法、光伝送システム、および、光ディスク装置 |
| JP2005223316A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-08-18 | Sharp Corp | 化合物半導体装置、化合物半導体装置の製造方法、光伝送システム、および、光ディスク装置 |
| JP2012169540A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体素子の製造方法および半導体素子 |
-
1992
- 1992-09-01 JP JP23384792A patent/JPH0684805A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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