JPH07105339B2 - 化合物半導体成長方法 - Google Patents
化合物半導体成長方法Info
- Publication number
- JPH07105339B2 JPH07105339B2 JP8482886A JP8482886A JPH07105339B2 JP H07105339 B2 JPH07105339 B2 JP H07105339B2 JP 8482886 A JP8482886 A JP 8482886A JP 8482886 A JP8482886 A JP 8482886A JP H07105339 B2 JPH07105339 B2 JP H07105339B2
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- JP
- Japan
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- znse
- semiconductor
- compound semiconductor
- buffer layer
- growth method
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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GaAs基板上にZnSe半導体層をヘテロエピタキシ
ャル成長させる化合物半導体の成長方法に関するもので
ある。
ャル成長させる化合物半導体の成長方法に関するもので
ある。
周期律表上でII−VI族化合物の半導体であるZnSeは禁制
帯幅が2.7eV程度と大きいため青色等の短波長発光素子
光デバイスとして期待されている。しかしそのバルク単
結晶の作成は高温下で行われるため原子空孔が出来易
く、これに伴う複合欠陥が生じて電導性の制御が困難で
あるという難点があった。
帯幅が2.7eV程度と大きいため青色等の短波長発光素子
光デバイスとして期待されている。しかしそのバルク単
結晶の作成は高温下で行われるため原子空孔が出来易
く、これに伴う複合欠陥が生じて電導性の制御が困難で
あるという難点があった。
この対策として＜100＞GaAs基板等の異種半導体基板上
に分子線エピタキシャル（MBE）法、或いは有機金属化
学気相成長（MOCVD）法によりZnSeをヘテロエピタキシ
ャル成長させることが行われている。
に分子線エピタキシャル（MBE）法、或いは有機金属化
学気相成長（MOCVD）法によりZnSeをヘテロエピタキシ
ャル成長させることが行われている。
しかしこのような従来方法にあっては、ZnSeとGaAsと
は、格子定数が約0.25％相違しているため成長させたZn
Se膜に転位が発生し易く、しかも一旦発生した転位は成
長層内で増殖してゆくという問題があった。
は、格子定数が約0.25％相違しているため成長させたZn
Se膜に転位が発生し易く、しかも一旦発生した転位は成
長層内で増殖してゆくという問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは格子定数の相違に起因する転位の発
生を抑制し得て高品質のZnSe半導体を得られる化合物半
導体の成長方法を提供するにある。
目的とするところは格子定数の相違に起因する転位の発
生を抑制し得て高品質のZnSe半導体を得られる化合物半
導体の成長方法を提供するにある。
本発明方法にあってはGaAs基板上にまずキャリヤ濃度を
1015cm-3以上としたバッファ層を形成し、しかる後ZnSe
半導体層を形成する。
1015cm-3以上としたバッファ層を形成し、しかる後ZnSe
半導体層を形成する。
以下本発明方法をZnSe半導体の成長に適用した場合につ
いて図面に基づき具体的に説明する。
いて図面に基づき具体的に説明する。
第１図は本発明方法によって得た化合物半導体の断面構
造図であり、図中１は単結晶製のGaAs基板、２はGaを10
15cm-3以上含有させたZnSe製のバッファ層、３はZnSe半
導体層を示している。ZnSe半導体層３はGaAs基板１上に
形成したGaを1015cm-3以上ドープしてあるZnSe製バッフ
ァ層２上に分子線エピタキシャル法等にてエピタキシャ
ル成長せしめて構成してある。このバッファ層２は＜10
0＞GaAs基板１に形成されている。この形成条件の一例
を示すと、約10-10Torrの高真空としたチャンバ内でGaA
s基板１を抵抗加熱により320℃に加熱する一方、Zn,Se
を収容した各セルを夫々抵抗加熱によって前者は300
℃，後者は230℃に加熱し、夫々略0.2×10-7Torr、略4.
0×10-7Torrの各分圧でZn,Seの分子線をGaAs基板面に投
射させ、１μm/時間の成長速度で約0.1μｍの厚さにま
でエピタキシャル成長させる。
造図であり、図中１は単結晶製のGaAs基板、２はGaを10
15cm-3以上含有させたZnSe製のバッファ層、３はZnSe半
導体層を示している。ZnSe半導体層３はGaAs基板１上に
形成したGaを1015cm-3以上ドープしてあるZnSe製バッフ
ァ層２上に分子線エピタキシャル法等にてエピタキシャ
ル成長せしめて構成してある。このバッファ層２は＜10
0＞GaAs基板１に形成されている。この形成条件の一例
を示すと、約10-10Torrの高真空としたチャンバ内でGaA
s基板１を抵抗加熱により320℃に加熱する一方、Zn,Se
を収容した各セルを夫々抵抗加熱によって前者は300
℃，後者は230℃に加熱し、夫々略0.2×10-7Torr、略4.
0×10-7Torrの各分圧でZn,Seの分子線をGaAs基板面に投
射させ、１μm/時間の成長速度で約0.1μｍの厚さにま
でエピタキシャル成長させる。
そしてZnSe膜が略0.1μｍの厚さに達する迄の間は、ド
ナー性不純物として周期律表のIII族元素である、例え
ばGaをセル温度約420℃にしてドーピングを行い、キャ
リヤ濃度1015cm-3以上、例えば1017〜1018cm-3程度とし
てバッファ層２たるZnSe膜を形成する。そしてその後に
ZnSe半導体層３を形成する。これによってGaAs基板１と
ZnSe半導体層３との格子定数のずれによる転位はバッフ
ァ層２によって緩和され転位の増殖が抑制され、格子定
数のずれの影響を何ら受けないZnSe半導体層３を形成す
ることができる。
ナー性不純物として周期律表のIII族元素である、例え
ばGaをセル温度約420℃にしてドーピングを行い、キャ
リヤ濃度1015cm-3以上、例えば1017〜1018cm-3程度とし
てバッファ層２たるZnSe膜を形成する。そしてその後に
ZnSe半導体層３を形成する。これによってGaAs基板１と
ZnSe半導体層３との格子定数のずれによる転位はバッフ
ァ層２によって緩和され転位の増殖が抑制され、格子定
数のずれの影響を何ら受けないZnSe半導体層３を形成す
ることができる。
バッファ層２の厚さは実施例では0.1μｍとした場合を
示したが、何らこれに限るものではなく、GaAs基板１と
ZnSe半導体層３、との間の格子定数のずれを低減し得る
値であればよい。なお、バッファ層２のキャリヤ濃度は
1015cm-3以上であればどのような濃度であってもよい。
示したが、何らこれに限るものではなく、GaAs基板１と
ZnSe半導体層３、との間の格子定数のずれを低減し得る
値であればよい。なお、バッファ層２のキャリヤ濃度は
1015cm-3以上であればどのような濃度であってもよい。
一般にフオトルミネッセンスの発光強度と結晶の転位量
とは、転位量が大きくなる程発光強度も大きくなる関係
にあることが従来知られている。そこで本発明方法より
得たZnSe半導体層についてのフオトルミネッセンスの発
光強度をキャリヤ濃度との関係でみると第２図に示す如
くになる。
とは、転位量が大きくなる程発光強度も大きくなる関係
にあることが従来知られている。そこで本発明方法より
得たZnSe半導体層についてのフオトルミネッセンスの発
光強度をキャリヤ濃度との関係でみると第２図に示す如
くになる。
第２図はドーピングしたキャリヤ濃度（cm-3）とフオト
ルミネッセンスの発光強度（Ｙ゜バンド）との関係を示
すグラフである。キャリヤ濃度が大きくなるに従って、
発光強度が低下するが、キャリヤ濃度が1015（cm-3）以
上の値で発光強度が２〜３の範囲にまで低下しており、
転位量の大幅な抑制が図れていることが解る。
ルミネッセンスの発光強度（Ｙ゜バンド）との関係を示
すグラフである。キャリヤ濃度が大きくなるに従って、
発光強度が低下するが、キャリヤ濃度が1015（cm-3）以
上の値で発光強度が２〜３の範囲にまで低下しており、
転位量の大幅な抑制が図れていることが解る。
以上の如く本発明方法にあってはZnSe半導体を異種の半
導体基板上に結晶成長させるときにまずキャリヤ濃度が
1015cm-3以上としたバッファ層を形成するから格子定数
の相違にもかかわらず転位の影響を緩和することが出来
て転位の少ない高品質のZnSe半導体層を形成することが
出来るなど本発明は優れた効果を奏するものである。
導体基板上に結晶成長させるときにまずキャリヤ濃度が
1015cm-3以上としたバッファ層を形成するから格子定数
の相違にもかかわらず転位の影響を緩和することが出来
て転位の少ない高品質のZnSe半導体層を形成することが
出来るなど本発明は優れた効果を奏するものである。
第１図は本発明方法によって得られた化合物半導体の断
面構造図、第２図は添加不純物濃度とフオトルミネッセ
ンスの発光強度との関係を示すグラフである。 １……GaAs基板、２……バッファ層、３……ZnSe半導体
層
面構造図、第２図は添加不純物濃度とフオトルミネッセ
ンスの発光強度との関係を示すグラフである。 １……GaAs基板、２……バッファ層、３……ZnSe半導体
層
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｄ (72)発明者 豆野 和延 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−101496（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−91816（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−231881（ＪＰ，Ａ) ・第33回応用物理学関係連合講演会講演 予稿集（1986年）Ｐ．760 １ａ−Ｙ−４ ・第45回応用物理学会学術講演会講演予 稿集（1984年）Ｐ．625 15ａ−Ｐ−３
Claims (1)
- 【請求項１】ZnSe半導体を異種の半導体基板上に結晶成
長させる方法であって、前記半導体基板上にキャリヤ濃
度を1015cm-3以上としたZnSe製バッファ層を形成した
後、ZnSe半導体層を形成することを特徴とした化合物半
導体成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8482886A JPH07105339B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 化合物半導体成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8482886A JPH07105339B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 化合物半導体成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62241342A JPS62241342A (ja) | 1987-10-22 |
| JPH07105339B2 true JPH07105339B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=13841628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8482886A Expired - Fee Related JPH07105339B2 (ja) | 1986-04-11 | 1986-04-11 | 化合物半導体成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105339B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916393A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 青色発光素子 |
| JPS59231881A (ja) * | 1983-06-14 | 1984-12-26 | Sanyo Electric Co Ltd | ＺｎＳｅモノリシツク多色発光素子の製造方法及びその製造装置 |
| JPS6027688A (ja) * | 1983-07-20 | 1985-02-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Ｐ型ＺｎＳｅ単結晶の成長方法 |
| JPS60178682A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-12 | Nec Corp | 半導体レ−ザ |
-
1986
- 1986-04-11 JP JP8482886A patent/JPH07105339B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ・第３３回応用物理学関係連合講演会講演予稿集（１９８６年）Ｐ．７６０１ａ−Ｙ−４ |
| ・第４５回応用物理学会学術講演会講演予稿集（１９８４年）Ｐ．６２５１５ａ−Ｐ−３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62241342A (ja) | 1987-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |