JPH0697656B2 - 気相エピタキシヤル成長方法 - Google Patents
気相エピタキシヤル成長方法Info
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- JPH0697656B2 JPH0697656B2 JP5741186A JP5741186A JPH0697656B2 JP H0697656 B2 JPH0697656 B2 JP H0697656B2 JP 5741186 A JP5741186 A JP 5741186A JP 5741186 A JP5741186 A JP 5741186A JP H0697656 B2 JPH0697656 B2 JP H0697656B2
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- Japan
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- substrate
- tellurium
- compound
- epitaxial growth
- vapor phase
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 Metal-Organic-Chemical-Vapor-Deposition（以下、MOC
VD法と称する）による気相エピタキシャル成長方法であ
って、第１の金属原子のカドミウム（Cd）を含む第１の
アルキル化合物のジメチルカドミウムと、これより分解
率が悪く、第２の金属原子のテルル（Te）を含む第２の
アルキル化合物のジエチルテルルとを分解し、基板上に
第１および第２の金属原子よりなるCdTeの化合物半導体
結晶を形成する際、第２の金属原子のTeを含むジメチル
テルルとともに、ジメチルテルルより分解率が大きく、
化合物を構成するアルキル基が異なるジイソプロピルテ
ルルを共に用いて気相エピタキシャル成長する。
VD法と称する）による気相エピタキシャル成長方法であ
って、第１の金属原子のカドミウム（Cd）を含む第１の
アルキル化合物のジメチルカドミウムと、これより分解
率が悪く、第２の金属原子のテルル（Te）を含む第２の
アルキル化合物のジエチルテルルとを分解し、基板上に
第１および第２の金属原子よりなるCdTeの化合物半導体
結晶を形成する際、第２の金属原子のTeを含むジメチル
テルルとともに、ジメチルテルルより分解率が大きく、
化合物を構成するアルキル基が異なるジイソプロピルテ
ルルを共に用いて気相エピタキシャル成長する。
そして第２の金属原子のTeを含むアルキル化合物、即ち
ジメチルテルルとイソプロピルテルルよりTeが分解され
る割合と、第１の金属原子のCdを含むアルキル化合物、
即ちジメチルカドミウムよりCdが分解される割合を略等
しくなるようにして基板上にCd原子とTe原子が原子比で
略1:1となるような組成比の安定した高信頼度の化合物
半導体結晶層を得るようにする。
ジメチルテルルとイソプロピルテルルよりTeが分解され
る割合と、第１の金属原子のCdを含むアルキル化合物、
即ちジメチルカドミウムよりCdが分解される割合を略等
しくなるようにして基板上にCd原子とTe原子が原子比で
略1:1となるような組成比の安定した高信頼度の化合物
半導体結晶層を得るようにする。
本発明は化合物半導体結晶を構成する金属原子を含む有
機化合物を分解して基板上にエピタキシャル層を形成す
るMOCVD法に係り、特に化合物半導体結晶を構成する金
属原子の組成比が安定して得られるような気相エピタキ
シャル成長方法に関する。
機化合物を分解して基板上にエピタキシャル層を形成す
るMOCVD法に係り、特に化合物半導体結晶を構成する金
属原子の組成比が安定して得られるような気相エピタキ
シャル成長方法に関する。
反応容器内に例えばCdTeよりなる基板と、化合物半導体
結晶の構成原子であるCd等の金属原子を含むアルキル化
合物のジメチルカドミウム〔(CH3)2Cd〕と、Te等の金属
原子を含むアルキル化合物のジエチルテルル〔(C2H5)2T
e〕と、水素ガスを導入し、この反応容器内を加熱する
ことで、前記ジメチルカドミウムとジエチルテルルを分
解し、これ等のアルキル化合物よりCd原子とTe原子より
構成されるCdTeの化合物半導体結晶を基板上に気相成長
するMOCVD法は、周知である。
結晶の構成原子であるCd等の金属原子を含むアルキル化
合物のジメチルカドミウム〔(CH3)2Cd〕と、Te等の金属
原子を含むアルキル化合物のジエチルテルル〔(C2H5)2T
e〕と、水素ガスを導入し、この反応容器内を加熱する
ことで、前記ジメチルカドミウムとジエチルテルルを分
解し、これ等のアルキル化合物よりCd原子とTe原子より
構成されるCdTeの化合物半導体結晶を基板上に気相成長
するMOCVD法は、周知である。
このようなアルキル化合物を分解して基板上にCd原子
と、Te原子をCdTeの結晶層として形成する際、Cd原子と
Te原子の組成比が原子比で1:1となるように安定して形
成されることが要望されている。
と、Te原子をCdTeの結晶層として形成する際、Cd原子と
Te原子の組成比が原子比で1:1となるように安定して形
成されることが要望されている。
このようなMOCVD法について説明すると、第４図に示す
ように反応容器１内にグラファイト等よりなる基板設置
台２にCdTeの基板３を設置し、容器１内を水素ガスにて
充分置換した後、ガス導入管４よりジメチルカドミウム
を担持した水素ガスと、ジエチルテルルを担持した水素
ガスとを容器１内に導入し、基板設置台２を容器１の周
囲に設けた高周波誘導コイル５を通電することで加熱す
る。
ように反応容器１内にグラファイト等よりなる基板設置
台２にCdTeの基板３を設置し、容器１内を水素ガスにて
充分置換した後、ガス導入管４よりジメチルカドミウム
を担持した水素ガスと、ジエチルテルルを担持した水素
ガスとを容器１内に導入し、基板設置台２を容器１の周
囲に設けた高周波誘導コイル５を通電することで加熱す
る。
そしてジエチルテルルより分解したTe原子と、ジメチル
カドミウムより分解したCd原子とを基板３上にCdTeの結
晶層として気相エピタキシャル成長させている。
カドミウムより分解したCd原子とを基板３上にCdTeの結
晶層として気相エピタキシャル成長させている。
然し、このような従来の方法であると、ジエチルテルル
の分解速度がジメチルカドミウムの分解速度より僅かで
はあるが小さく、従って基板上に形成されるCdTeの結晶
層を構成するCdの原子とTeの原子の組成比が、原子比で
1:1と均一な状態に成らず、従ってCdTeの化合物半導体
結晶が得られない不都合が生じる。
の分解速度がジメチルカドミウムの分解速度より僅かで
はあるが小さく、従って基板上に形成されるCdTeの結晶
層を構成するCdの原子とTeの原子の組成比が、原子比で
1:1と均一な状態に成らず、従ってCdTeの化合物半導体
結晶が得られない不都合が生じる。
一般にアルキル基を有する有機金属化合物を熱分解する
場合、その熱分解速度ｋは第（１）式に従う。
場合、その熱分解速度ｋは第（１）式に従う。
ｋ＝Aexp（−B/BT）………（１） ここでＲはボルツマン常数で、Ａは前指数因子、Ｂはア
ルキル金属化合物の活性化エネルギーを示し、その値は
アルキル金属化合物を構成する金属原子およびアルキル
基によって異なる。
ルキル金属化合物の活性化エネルギーを示し、その値は
アルキル金属化合物を構成する金属原子およびアルキル
基によって異なる。
ここで一般に、アルキル基を有する有機金属化合物に於
いて、アルキル基の炭素数が増大するにつれてA,Bの値
とも小さくなる傾向にあり、分解速度ｋ自体は大きくな
る。
いて、アルキル基の炭素数が増大するにつれてA,Bの値
とも小さくなる傾向にあり、分解速度ｋ自体は大きくな
る。
本発明は上記した事項に鑑みて成されたもので、それぞ
れ異なる金属原子を有する別個の有機金属化合物を分解
して、これら有機金属化合物の金属原子より構成される
化合物半導体結晶を基板上に形成する際、これらの有機
金属化合物より金属原子が分解される速度が略同一速度
となるようにし、基板上に金属原子の組成比が変動しな
い状態で化合物半導体結晶が形成されるような気相エピ
タキシャル成長方法の提供を目的とする。
れ異なる金属原子を有する別個の有機金属化合物を分解
して、これら有機金属化合物の金属原子より構成される
化合物半導体結晶を基板上に形成する際、これらの有機
金属化合物より金属原子が分解される速度が略同一速度
となるようにし、基板上に金属原子の組成比が変動しな
い状態で化合物半導体結晶が形成されるような気相エピ
タキシャル成長方法の提供を目的とする。
本発明の気相エピタキシャル成長方法は、反応容管11内
に基板13と、金属原子とアルキル基が結合された複数の
有機金属化合物と水素ガスを導入し、前記反応管11内を
加熱し、前記複数の有機金属化合物を分解して基板13上
に前記有機金属化合物を構成する金属原子より成る化合
物半導体結晶を成長させる場合に前記複数の有機金属化
合物のうちの少なくとも一つの有機金属化合物が、少な
くとも２種類以上の異なるアルキル基より構成されてい
ることを特徴とする。
に基板13と、金属原子とアルキル基が結合された複数の
有機金属化合物と水素ガスを導入し、前記反応管11内を
加熱し、前記複数の有機金属化合物を分解して基板13上
に前記有機金属化合物を構成する金属原子より成る化合
物半導体結晶を成長させる場合に前記複数の有機金属化
合物のうちの少なくとも一つの有機金属化合物が、少な
くとも２種類以上の異なるアルキル基より構成されてい
ることを特徴とする。
本発明の気相エピタキシャル成長方法は、同一金属原子
を含み、この金属原子と結合するアルキル基が異なる有
機金属化合物を組み合わせて金属原子の分解速度を調整
し、基板13上に二種類以上の金属原子によって形成され
る化合物半導体結晶が、その組成が均一になるような状
態で形成されるようにする。
を含み、この金属原子と結合するアルキル基が異なる有
機金属化合物を組み合わせて金属原子の分解速度を調整
し、基板13上に二種類以上の金属原子によって形成され
る化合物半導体結晶が、その組成が均一になるような状
態で形成されるようにする。
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の方法に用いる装置の模式図で図示する
ように石英ガラスよりなる反応管11内には、グラファイ
トよりなる基板設置台12に設置されたCdTeよりなる基板
13が設置され、この反応管11内にバルブ14を開いて水素
ガスを導入し、反応管11内を水素ガスにて充分置換す
る。
ように石英ガラスよりなる反応管11内には、グラファイ
トよりなる基板設置台12に設置されたCdTeよりなる基板
13が設置され、この反応管11内にバルブ14を開いて水素
ガスを導入し、反応管11内を水素ガスにて充分置換す
る。
次いでバルブ15,16,17を開いてジメチルカドミウムの収
容容器18とジエチルテルルの収容容器19とイソプロピル
テルルの収容容器20に水素ガスを導入し、前記シメチル
カドミウム、ジエチルテルル、イソプロピルテルルをそ
れぞれ担持した水素ガスを反応管11に導入する。
容容器18とジエチルテルルの収容容器19とイソプロピル
テルルの収容容器20に水素ガスを導入し、前記シメチル
カドミウム、ジエチルテルル、イソプロピルテルルをそ
れぞれ担持した水素ガスを反応管11に導入する。
その後、反応管11の外側に設けた高周波コイル21に通電
することで、設置台12を加熱し、水素ガスによって担持
され、反応管11内に導入された有機金属化合物を分解し
てCdTeの結晶層を基板13上に形成する。
することで、設置台12を加熱し、水素ガスによって担持
され、反応管11内に導入された有機金属化合物を分解し
てCdTeの結晶層を基板13上に形成する。
ここで、第２図にジメチルカドミウムとジエチルテルル
とジイソプロピルテルルのそれぞれの分解速度と分解温
度の関係図を示す。
とジイソプロピルテルルのそれぞれの分解速度と分解温
度の関係図を示す。
図の縦軸は分解速度を対数値で示し、横軸は分解温度を
絶対温度の逆数で示す。
絶対温度の逆数で示す。
図の曲線31はジイソプロピルテルルの分解速度曲線、曲
線32はジメチルカドミウムの分解速度曲線、曲線33はジ
エチルテルルの分解速度曲線を示す。図示するようにジ
メチルカドミウムの分解速度曲線32はジイソプロピルテ
ルルの分解速度曲線31とジエチルテルルの分解速度曲線
33の中間に位置する。
線32はジメチルカドミウムの分解速度曲線、曲線33はジ
エチルテルルの分解速度曲線を示す。図示するようにジ
メチルカドミウムの分解速度曲線32はジイソプロピルテ
ルルの分解速度曲線31とジエチルテルルの分解速度曲線
33の中間に位置する。
更にこれらジイソプロピルテルルとジメチルカドミウム
とジエチルテルルが反応管内で熱分解される状態を模式
的に第３図に示す。
とジエチルテルルが反応管内で熱分解される状態を模式
的に第３図に示す。
図の矢印Ａは反応ガスが導入される方向を示し、 11は反応管、13は基板、21は高周波誘導コイルを示す。
図で41,42,43は、ジイソプロピルテルル、ジメチルカド
ミウム、ジエチルテルルの反応生成物の堆積曲線であ
る。
ミウム、ジエチルテルルの反応生成物の堆積曲線であ
る。
以上述べたことより、本発明のように基板上にCdTeの結
晶層を形成する場合、Cdを含むジメチルカドミウムに対
し、Teを含むイソプロピルテルルとジエチルテルルを混
合して用いることで、Cdを含む有機金属化合物とTeを含
む有機金属化合物の反応速度、即ち分解速度が略等しく
なり、基板上にCdとTeが原子比で1:1となる高信頼度の
化合物半導体結晶が得られるようになる。
晶層を形成する場合、Cdを含むジメチルカドミウムに対
し、Teを含むイソプロピルテルルとジエチルテルルを混
合して用いることで、Cdを含む有機金属化合物とTeを含
む有機金属化合物の反応速度、即ち分解速度が略等しく
なり、基板上にCdとTeが原子比で1:1となる高信頼度の
化合物半導体結晶が得られるようになる。
尚、以上の実施例では有機金属化合物の金属原子にCdと
Teを例に用いて説明したが、その他CdとTeを以外の金属
原子の有機化合物を用いて気相エピタキシャル成長する
場合にも適用できる。また金属原子がCdとTeの二種類の
金属原子の有機金属化合物を分解してエピタキシャル成
長する場合にかぎらず、二種類以上の金属原子の有機化
合物を分解してエピタキシャル成長する場合にも本発明
の方法は適用できる。
Teを例に用いて説明したが、その他CdとTeを以外の金属
原子の有機化合物を用いて気相エピタキシャル成長する
場合にも適用できる。また金属原子がCdとTeの二種類の
金属原子の有機金属化合物を分解してエピタキシャル成
長する場合にかぎらず、二種類以上の金属原子の有機化
合物を分解してエピタキシャル成長する場合にも本発明
の方法は適用できる。
以上述べたように本発明の方法によれば、複数の有機金
属化合物を用いて、MOCVD法により該有機金属化合物を
構成する金属原子を基板上に成長させて化合物半導体結
晶を形成する場合に、これら有機金属化合物より金属原
子が分解される割合が略等しくなるので、金属原子の原
子比が1:1の組成の化合物半導体結晶が安定して得られ
る効果がある。そして例えばCdTeの化合物半導体結晶を
形成する場合に本発明の方法を用いれば極めて効果が大
である。
属化合物を用いて、MOCVD法により該有機金属化合物を
構成する金属原子を基板上に成長させて化合物半導体結
晶を形成する場合に、これら有機金属化合物より金属原
子が分解される割合が略等しくなるので、金属原子の原
子比が1:1の組成の化合物半導体結晶が安定して得られ
る効果がある。そして例えばCdTeの化合物半導体結晶を
形成する場合に本発明の方法を用いれば極めて効果が大
である。
第１図は本発明の方法に用いる装置の説明図、 第２図は本発明の方法に用いる有機金属化合物の分解速
度を示す図、 第３図は本発明の方法により反応管内に反応生成物が析
出した状態を示す模式図、 第４図は従来の方法を説明するための装置の説明図であ
る。 図に於いて、 11は反応管、12は基板設置台、13は基板、14,15,16,17
はバルブ、18はジメチルカドミウム収容容器、19はシエ
チルテルル収容容器、20はジイソプロピルテルル収容容
器、31はジイソプロピルテルル分解反応速度、32はジメ
チルカドミウム分解反応速度、33はジエチルテルル分解
反応速度、41はジイソプロピルテルル分解生成物堆積曲
線、42はジメチルカドミウム分解生成物堆積曲線、43は
ジエチルテルル分解生成物堆積曲線を示す。
度を示す図、 第３図は本発明の方法により反応管内に反応生成物が析
出した状態を示す模式図、 第４図は従来の方法を説明するための装置の説明図であ
る。 図に於いて、 11は反応管、12は基板設置台、13は基板、14,15,16,17
はバルブ、18はジメチルカドミウム収容容器、19はシエ
チルテルル収容容器、20はジイソプロピルテルル収容容
器、31はジイソプロピルテルル分解反応速度、32はジメ
チルカドミウム分解反応速度、33はジエチルテルル分解
反応速度、41はジイソプロピルテルル分解生成物堆積曲
線、42はジメチルカドミウム分解生成物堆積曲線、43は
ジエチルテルル分解生成物堆積曲線を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】反応管（11）内に基板（13）と、金属原子
とアルキル基が結合された複数の有機金属化合物と、水
素ガスとを導入し、前記反応管（11）内を加熱し、前記
複数の有機金属化合物を分解して基板（13）上に前記有
機金属化合物の金属原子より成る化合物半導体結晶を成
長させる方法に於いて、 前記複数の有機金属化合物のうちの少なくとも一つの有
機金属化合物が、少なくとも２種類以上の異なるアルキ
ル基より構成されていることを特徴とする気相エピタキ
シャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5741186A JPH0697656B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 気相エピタキシヤル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5741186A JPH0697656B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 気相エピタキシヤル成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62214626A JPS62214626A (ja) | 1987-09-21 |
| JPH0697656B2 true JPH0697656B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=13054902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5741186A Expired - Lifetime JPH0697656B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 気相エピタキシヤル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697656B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9921639D0 (en) * | 1999-09-15 | 1999-11-17 | Secr Defence Brit | New organotellurium compound and new method for synthesising organotellurium compounds |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP5741186A patent/JPH0697656B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62214626A (ja) | 1987-09-21 |
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