JPH07263346A - 化合物半導体微結晶の形成方法 - Google Patents
化合物半導体微結晶の形成方法Info
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- JPH07263346A JPH07263346A JP4744194A JP4744194A JPH07263346A JP H07263346 A JPH07263346 A JP H07263346A JP 4744194 A JP4744194 A JP 4744194A JP 4744194 A JP4744194 A JP 4744194A JP H07263346 A JPH07263346 A JP H07263346A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 量子サイズの微結晶を形成するに当たり、下
地表面の終端処理を行わずに、しかも下地と格子整合し
ていても格子整合していなくても、微結晶を形成できる
微結晶形成方法を提供する。 【構成】 減圧MOCVD 装置の成膜室22内に、下地として
GaAs基板18を設置する。そしてMOCVD 法により、Gaを含
む原料ガスをキャリアガスH2とともに基板18上に供給し
て、Gaを構成元素とする島状堆積物20を形成する。然る
後、MOCVD 法により、Asを含む原料ガスをキャリアガス
H2とともに島状堆積物20上に供給して、島状のIII-V 族
微結晶を形成する。
地表面の終端処理を行わずに、しかも下地と格子整合し
ていても格子整合していなくても、微結晶を形成できる
微結晶形成方法を提供する。 【構成】 減圧MOCVD 装置の成膜室22内に、下地として
GaAs基板18を設置する。そしてMOCVD 法により、Gaを含
む原料ガスをキャリアガスH2とともに基板18上に供給し
て、Gaを構成元素とする島状堆積物20を形成する。然る
後、MOCVD 法により、Asを含む原料ガスをキャリアガス
H2とともに島状堆積物20上に供給して、島状のIII-V 族
微結晶を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は化合物半導体微結晶の
形成方法に関する。
形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、量子効果を利用した化合物半
導体デバイス例えば量子井戸型の半導体レーザを構成す
る場合に、厚さをドブロイ波長よりも薄くしたフィルム
状の半導体層が用いられている。近年の研究において
は、さらに進んで、３次元方向における各サイズをドブ
ロイ波長よりも小さくした微結晶を、半導体デバイスに
応用することも考えられている。例えば量子井戸型の半
導体レーザにおいて、ドット状に散在させた微結晶を井
戸層とし、この井戸層をフィルム状の障壁層で挟んで活
性層を構成すれば、半導体レーザの特性改善を期待でき
る。
導体デバイス例えば量子井戸型の半導体レーザを構成す
る場合に、厚さをドブロイ波長よりも薄くしたフィルム
状の半導体層が用いられている。近年の研究において
は、さらに進んで、３次元方向における各サイズをドブ
ロイ波長よりも小さくした微結晶を、半導体デバイスに
応用することも考えられている。例えば量子井戸型の半
導体レーザにおいて、ドット状に散在させた微結晶を井
戸層とし、この井戸層をフィルム状の障壁層で挟んで活
性層を構成すれば、半導体レーザの特性改善を期待でき
る。
【０００３】このような微結晶の形成方法として、文献
１：Japanese Journal of AppliedPhysics Vol.32 (199
3) pp.2052 〜2058や文献２：Japanese Journal of App
lied Physics Vol.32 (1993) pp.L32〜L35 に開示され
ているものがある。文献１の方法は、ダングリングボン
ドを終端した基板表面上に結晶成長させると、島状に微
結晶が成長することを利用するものである。文献２の方
法は、ハイドライド気相成長法を用いて、基板とは格子
定数の異なる結晶を基板上に成長させると、島状に微結
晶が成長することを利用するものである。
１：Japanese Journal of AppliedPhysics Vol.32 (199
3) pp.2052 〜2058や文献２：Japanese Journal of App
lied Physics Vol.32 (1993) pp.L32〜L35 に開示され
ているものがある。文献１の方法は、ダングリングボン
ドを終端した基板表面上に結晶成長させると、島状に微
結晶が成長することを利用するものである。文献２の方
法は、ハイドライド気相成長法を用いて、基板とは格子
定数の異なる結晶を基板上に成長させると、島状に微結
晶が成長することを利用するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら文献１の
方法では、基板表面のダングリングボンドを終端する処
理が必要である。従って所望のキャリア濃度を得るため
に、微結晶成長後に、終端処理に用いた元素を基板表面
から取り除く処理が必要となることもある。
方法では、基板表面のダングリングボンドを終端する処
理が必要である。従って所望のキャリア濃度を得るため
に、微結晶成長後に、終端処理に用いた元素を基板表面
から取り除く処理が必要となることもある。
【０００５】また文献２の方法では、基板上に格子定数
の等しい微結晶を成長させることはできない。さらにハ
イドライド気相成長法においては、結晶成長を熱平衡に
近い状態で行なうので、成長可能な微結晶の構成元素は
特定の種類のものに限定される。
の等しい微結晶を成長させることはできない。さらにハ
イドライド気相成長法においては、結晶成長を熱平衡に
近い状態で行なうので、成長可能な微結晶の構成元素は
特定の種類のものに限定される。
【０００６】この発明は上述した点に鑑み成されたもの
であって、この発明の目的は下地表面の終端処理を行な
わずに、しかも微結晶が下地と格子整合していても格子
整合していなくても、微結晶を成長させることのできる
化合物半導体微結晶の形成方法を提供することにある。
であって、この発明の目的は下地表面の終端処理を行な
わずに、しかも微結晶が下地と格子整合していても格子
整合していなくても、微結晶を成長させることのできる
化合物半導体微結晶の形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、第一発明の化合物半導体微結晶の形成方法は、III
族元素及びＶ族元素を構成元素とするIII −Ｖ族化合物
半導体微結晶（イ）を形成するに当り、微結晶（イ）の
構成元素とすべき全種類のIII 族元素について原料ガス
を用意し、ＭＯＣＶＤ法により、下地上に前記全種類の
III 族原料ガスを供給して、ドロップレットを形成する
工程と、微結晶（イ）の構成元素とすべき全種類のＶ族
元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ法により、
ドロップレット上に前記全種類のＶ族原料ガスを供給し
て、III −Ｖ族化合物半導体微結晶を形成する工程とを
含んで成ることを特徴とする。
め、第一発明の化合物半導体微結晶の形成方法は、III
族元素及びＶ族元素を構成元素とするIII −Ｖ族化合物
半導体微結晶（イ）を形成するに当り、微結晶（イ）の
構成元素とすべき全種類のIII 族元素について原料ガス
を用意し、ＭＯＣＶＤ法により、下地上に前記全種類の
III 族原料ガスを供給して、ドロップレットを形成する
工程と、微結晶（イ）の構成元素とすべき全種類のＶ族
元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ法により、
ドロップレット上に前記全種類のＶ族原料ガスを供給し
て、III −Ｖ族化合物半導体微結晶を形成する工程とを
含んで成ることを特徴とする。
【０００８】第一発明の実施に当り、微結晶（イ）は二
元混晶のみならず、多元混晶例えば三元或は四元の混晶
であっても良い。一例を挙げて説明すれば、微結晶
（イ）の構成元素として、IIIa族元素であるＡｌ、Ｇａ
或はＩｎとVa族元素であるＰ、Ａｓ或はＳｂとを用い、
微結晶（イ）として、例えばＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＳ
ｂ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ或はＩｎＧａＡｓＰを
形成することができる。
元混晶のみならず、多元混晶例えば三元或は四元の混晶
であっても良い。一例を挙げて説明すれば、微結晶
（イ）の構成元素として、IIIa族元素であるＡｌ、Ｇａ
或はＩｎとVa族元素であるＰ、Ａｓ或はＳｂとを用い、
微結晶（イ）として、例えばＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＳ
ｂ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ或はＩｎＧａＡｓＰを
形成することができる。
【０００９】従って微結晶（イ）の構成元素とすべきII
I 族元素は１種又は複数種とすることができる。構成元
素とすべきIII 族元素を１種とするときは、この１種の
III族元素を構成元素とするドロップレットを形成する
こととなる。構成元素とすべきIII 族元素を複数種とす
るときは、微結晶（イ）のIII 族元素に関わる組成を制
御するために、各種類のIII 族原料ガスを同一期間内に
並行して下地上に供給するのが好ましい。各種類のIII
族原料ガスの供給量を調整することにより、ドロップレ
ットの組成を制御でき、従って微結晶（イ）のIII 族元
素に関する組成を制御できる。III 族原料ガスを、III
族元素を含む有機金属又は金属水素化物のガスとするこ
とができる。
I 族元素は１種又は複数種とすることができる。構成元
素とすべきIII 族元素を１種とするときは、この１種の
III族元素を構成元素とするドロップレットを形成する
こととなる。構成元素とすべきIII 族元素を複数種とす
るときは、微結晶（イ）のIII 族元素に関わる組成を制
御するために、各種類のIII 族原料ガスを同一期間内に
並行して下地上に供給するのが好ましい。各種類のIII
族原料ガスの供給量を調整することにより、ドロップレ
ットの組成を制御でき、従って微結晶（イ）のIII 族元
素に関する組成を制御できる。III 族原料ガスを、III
族元素を含む有機金属又は金属水素化物のガスとするこ
とができる。
【００１０】微結晶（イ）の構成元素とすべきＶ族元素
もまた１種又は複数種とすることができる。構成元素と
すべきＶ族元素が複数種あるときは、微結晶（イ）のＶ
族元素に関わる組成を制御するために、各種類のＶ族原
料ガスを同一期間内に並行してドロップレット上に供給
するのが好ましい。各種類のＶ族原料ガスの供給量を調
整することにより、微結晶（イ）のＶ族元素に関わる組
成を制御できる。Ｖ族原料ガスを、Ｖ族元素を含む有機
金属又は金属水素化物のガスとすることができる。
もまた１種又は複数種とすることができる。構成元素と
すべきＶ族元素が複数種あるときは、微結晶（イ）のＶ
族元素に関わる組成を制御するために、各種類のＶ族原
料ガスを同一期間内に並行してドロップレット上に供給
するのが好ましい。各種類のＶ族原料ガスの供給量を調
整することにより、微結晶（イ）のＶ族元素に関わる組
成を制御できる。Ｖ族原料ガスを、Ｖ族元素を含む有機
金属又は金属水素化物のガスとすることができる。
【００１１】また第二発明の化合物半導体微結晶の形成
方法は、II族元素及びVI族元素を構成元素とするII−VI
族化合物半導体微結晶（ロ）を形成するに当り、微結晶
（ロ）の構成元素とすべき全種類のII族元素について原
料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ法により、下地上に前記全
種類のII族原料ガスを供給して、ドロップレットを形成
する工程と、微結晶（ロ）の構成元素とすべき全種類の
VI族元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ法によ
り、ドロップレット上に前記全種類のVI族原料ガスを供
給して、II−VI族化合物半導体微結晶を形成する工程と
を含んで成ることを特徴とする。
方法は、II族元素及びVI族元素を構成元素とするII−VI
族化合物半導体微結晶（ロ）を形成するに当り、微結晶
（ロ）の構成元素とすべき全種類のII族元素について原
料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ法により、下地上に前記全
種類のII族原料ガスを供給して、ドロップレットを形成
する工程と、微結晶（ロ）の構成元素とすべき全種類の
VI族元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ法によ
り、ドロップレット上に前記全種類のVI族原料ガスを供
給して、II−VI族化合物半導体微結晶を形成する工程と
を含んで成ることを特徴とする。
【００１２】第二発明の実施に当り、微結晶（ロ）は二
元混晶のみならず、多元混晶例えば三元或は四元の混晶
であっても良い。一例を挙げて説明すれば、微結晶
（ロ）の構成元素として、IIa 族元素であるＢｅ、Ｍ
ｇ、IIb 族元素であるＺｎ、Ｃｄ或はＨｇと、VIa 族元
素であるＯ、Ｓ、Ｓｅ或はＴｅとを用い、微結晶（ロ）
として、例えばＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ或はＨｇＣｄ
Ｔｅを形成することができる。
元混晶のみならず、多元混晶例えば三元或は四元の混晶
であっても良い。一例を挙げて説明すれば、微結晶
（ロ）の構成元素として、IIa 族元素であるＢｅ、Ｍ
ｇ、IIb 族元素であるＺｎ、Ｃｄ或はＨｇと、VIa 族元
素であるＯ、Ｓ、Ｓｅ或はＴｅとを用い、微結晶（ロ）
として、例えばＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ或はＨｇＣｄ
Ｔｅを形成することができる。
【００１３】従って微結晶（ロ）の構成元素とすべきII
族元素は１種又は複数種とすることができる。構成元素
とすべきII族元素を１種とするときは、この１種のII族
元素を構成元素とするドロップレットを形成することと
なる。構成元素とすべきII族元素を複数種とするとき
は、微結晶（ロ）のII族元素に関わる組成を制御するた
めに、各種類のII族原料ガスを同一期間内に並行して下
地上に供給するのが好ましい。各種類のII族原料ガスの
供給量を調整することにより、ドロップレットの組成を
制御でき、従って微結晶（ロ）のII族元素に関わる組成
を制御できる。ＩＩ族原料ガスを、ＩＩ族元素を含む有
機金属又は金属水素化物のガスとすることができる。
族元素は１種又は複数種とすることができる。構成元素
とすべきII族元素を１種とするときは、この１種のII族
元素を構成元素とするドロップレットを形成することと
なる。構成元素とすべきII族元素を複数種とするとき
は、微結晶（ロ）のII族元素に関わる組成を制御するた
めに、各種類のII族原料ガスを同一期間内に並行して下
地上に供給するのが好ましい。各種類のII族原料ガスの
供給量を調整することにより、ドロップレットの組成を
制御でき、従って微結晶（ロ）のII族元素に関わる組成
を制御できる。ＩＩ族原料ガスを、ＩＩ族元素を含む有
機金属又は金属水素化物のガスとすることができる。
【００１４】微結晶（ロ）の構成元素とすべきVI族元素
もまた１種又は複数種とすることができる。構成元素と
すべきVI族元素が複数種あるときは、微結晶（ロ）のVI
族元素に関わる組成を制御するために、各種類のVI族原
料ガスを同一期間内に並行してドロップレット上に供給
するのが好ましい。各種類のVI族原料ガスの供給量を調
整することにより、微結晶（ロ）のVI族元素に関わる組
成を制御できる。VI族原料ガスを、VI族元素を含む有機
金属又は金属水素化物のガスとすることができる。
もまた１種又は複数種とすることができる。構成元素と
すべきVI族元素が複数種あるときは、微結晶（ロ）のVI
族元素に関わる組成を制御するために、各種類のVI族原
料ガスを同一期間内に並行してドロップレット上に供給
するのが好ましい。各種類のVI族原料ガスの供給量を調
整することにより、微結晶（ロ）のVI族元素に関わる組
成を制御できる。VI族原料ガスを、VI族元素を含む有機
金属又は金属水素化物のガスとすることができる。
【００１５】
【作用】第一発明によれば、まず、ＭＯＣＶＤ法によ
り、III 族原料ガスを下地上に供給する。その結果、下
地上に島状に点在した堆積物すなわちドロップレットを
形成できる。
り、III 族原料ガスを下地上に供給する。その結果、下
地上に島状に点在した堆積物すなわちドロップレットを
形成できる。
【００１６】その後、ＭＯＣＶＤ法により、Ｖ族原料ガ
スをドロップレット上に供給する。その結果、ドロップ
レットを構成するIII 族元素とＶ族原料ガス中のＶ族元
素とが反応して、III −Ｖ族化合物半導体の微結晶
（イ）を形成できる。
スをドロップレット上に供給する。その結果、ドロップ
レットを構成するIII 族元素とＶ族原料ガス中のＶ族元
素とが反応して、III −Ｖ族化合物半導体の微結晶
（イ）を形成できる。
【００１７】また第二発明によれば、まず、ＭＯＣＶＤ
法により、II族原料ガスを下地上に供給する。その結
果、下地上に島状に点在した堆積物すなわちドロップレ
ットを形成できる。
法により、II族原料ガスを下地上に供給する。その結
果、下地上に島状に点在した堆積物すなわちドロップレ
ットを形成できる。
【００１８】その後、ＭＯＣＶＤ法により、VI族原料ガ
スをドロップレット上に供給する。その結果、ドロップ
レットを構成するII族元素とVI族原料ガス中のVI族元素
とが反応して、II−VI族化合物半導体の微結晶（ロ）を
形成できる。
スをドロップレット上に供給する。その結果、ドロップ
レットを構成するII族元素とVI族原料ガス中のVI族元素
とが反応して、II−VI族化合物半導体の微結晶（ロ）を
形成できる。
【００１９】
【実施例】以下、図面を参照し、発明の実施例につき説
明する。尚、図面は発明が理解できる程度に概略的に示
してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するもの
ではない。
明する。尚、図面は発明が理解できる程度に概略的に示
してあるにすぎず、従って発明を図示例に限定するもの
ではない。
【００２０】図１（Ａ）〜（Ｃ）は第一発明の実施例の
説明に供する工程図であって、主要工程の様子を概念的
に示す断面図である。図２は下地の結晶性を維持するた
めのガスと原料ガスとに関し成膜室内への供給の開始と
停止とを示すタイムチャートである。
説明に供する工程図であって、主要工程の様子を概念的
に示す断面図である。図２は下地の結晶性を維持するた
めのガスと原料ガスとに関し成膜室内への供給の開始と
停止とを示すタイムチャートである。
【００２１】まず、微結晶（イ）の構成元素とすべき全
種類のIII 族元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶ
Ｄ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）法に
より、下地１０上に前記全種類のIII 族原料ガスを供給
して、ドロップレット１２を形成する。微結晶（イ）
は、III 族元素及びＶ族元素を構成元素とするIII −Ｖ
族化合物半導体微結晶であって、最終的に得ようとして
いる微結晶である。
種類のIII 族元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶ
Ｄ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）法に
より、下地１０上に前記全種類のIII 族原料ガスを供給
して、ドロップレット１２を形成する。微結晶（イ）
は、III 族元素及びＶ族元素を構成元素とするIII −Ｖ
族化合物半導体微結晶であって、最終的に得ようとして
いる微結晶である。
【００２２】この実施例では、微結晶（イ）としてＧａ
Ａｓ二元混晶を得ようとするものであって、その形成に
減圧ＭＯＣＶＤ装置を用いる。そしてこの装置の成膜室
１４内に下地１０を設置する（図１（Ａ））。ここでは
基板表面の終端処理を行っていないＧａＡｓ基板を、下
地１０とする。
Ａｓ二元混晶を得ようとするものであって、その形成に
減圧ＭＯＣＶＤ装置を用いる。そしてこの装置の成膜室
１４内に下地１０を設置する（図１（Ａ））。ここでは
基板表面の終端処理を行っていないＧａＡｓ基板を、下
地１０とする。
【００２３】尚、微結晶（イ）の形成目的に応じて下地
１０を基板以外の任意好適なものに変更できる。例えば
量子井戸型の半導体レーザにおいて活性層の井戸層とし
て微結晶（イ）を形成する場合には、活性層の障壁層を
下地１０とすれば良い。
１０を基板以外の任意好適なものに変更できる。例えば
量子井戸型の半導体レーザにおいて活性層の井戸層とし
て微結晶（イ）を形成する場合には、活性層の障壁層を
下地１０とすれば良い。
【００２４】次いで成膜室１４内の圧力を、所定の結晶
成長圧力１００Ｔｏｒｒとするように調整し、然る後、
下地１０表面の結晶性を維持するためのガス例えばＡｓ
Ｈ3（アルシン）を成膜室１４内に導入する。次いで下
地１０を所定の結晶成長温度７００℃まで加熱する。
成長圧力１００Ｔｏｒｒとするように調整し、然る後、
下地１０表面の結晶性を維持するためのガス例えばＡｓ
Ｈ3（アルシン）を成膜室１４内に導入する。次いで下
地１０を所定の結晶成長温度７００℃まで加熱する。
【００２５】下地温度が所定の結晶成長温度で一定にな
ったら、ＡｓＨ3 ガスの供給を停止する（図２の時刻ｔ
1 ）。その供給停止後例えばその停止から５秒経過した
後（図２の時刻ｔ2 ）、III 族原料ガスをキャリアガス
とともに、下地１０上に供給して、ドロップレット１２
を形成する（図１（Ｂ））。微結晶（イ）としてＧａＡ
ｓ二元混晶を得ようとしているので、１種のIII 族原料
ガスを用いて、Ｇａを構成元素とするドロップレット１
２を形成すれば良い。下地１０上に点在する島状のドロ
ップレット１２を形成できる。ここでは、III 族原料ガ
スにＴＭＧ（トリメチルガリウム）を、またキャリアガ
スにＨ2 を用いる。結晶成長速度は１０００Å／分とす
る。ドロップレット１２の形成が終了したらIII 族原料
ガスの供給を停止する（図２の時刻ｔ3 ）。
ったら、ＡｓＨ3 ガスの供給を停止する（図２の時刻ｔ
1 ）。その供給停止後例えばその停止から５秒経過した
後（図２の時刻ｔ2 ）、III 族原料ガスをキャリアガス
とともに、下地１０上に供給して、ドロップレット１２
を形成する（図１（Ｂ））。微結晶（イ）としてＧａＡ
ｓ二元混晶を得ようとしているので、１種のIII 族原料
ガスを用いて、Ｇａを構成元素とするドロップレット１
２を形成すれば良い。下地１０上に点在する島状のドロ
ップレット１２を形成できる。ここでは、III 族原料ガ
スにＴＭＧ（トリメチルガリウム）を、またキャリアガ
スにＨ2 を用いる。結晶成長速度は１０００Å／分とす
る。ドロップレット１２の形成が終了したらIII 族原料
ガスの供給を停止する（図２の時刻ｔ3 ）。
【００２６】ドロップレット１２の分布密度に関して
は、下地１０上におけるIII 族原料ガスの流速を増加又
は減少することによって下地１０上におけるドロップレ
ット１２の分布密度を低く或は高くすることができる。
さらにドロップレット１２の寸法に関しては、下地１０
上に供給するIII 族原料ガスの量を増加或は減少するこ
とによってドロップレット１２の寸法を大きくし或は小
さくすることができる。また下地１０の温度（結晶成長
温度）を高く或は低くすることによってドロップレット
１２の寸法を大きく或は小さくすることができる。
は、下地１０上におけるIII 族原料ガスの流速を増加又
は減少することによって下地１０上におけるドロップレ
ット１２の分布密度を低く或は高くすることができる。
さらにドロップレット１２の寸法に関しては、下地１０
上に供給するIII 族原料ガスの量を増加或は減少するこ
とによってドロップレット１２の寸法を大きくし或は小
さくすることができる。また下地１０の温度（結晶成長
温度）を高く或は低くすることによってドロップレット
１２の寸法を大きく或は小さくすることができる。
【００２７】次に、微結晶（イ）の構成元素とすべき全
種類のＶ族元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ
法により、ドロップレット１２上に前記全種類のＶ族原
料ガスを供給して、III −Ｖ族化合物半導体微結晶
（イ）を形成する。
種類のＶ族元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ
法により、ドロップレット１２上に前記全種類のＶ族原
料ガスを供給して、III −Ｖ族化合物半導体微結晶
（イ）を形成する。
【００２８】この実施例では、III 族原料ガスの供給停
止後例えばその停止から５秒経過した後（図２の時刻ｔ
5 ）、Ｖ族原料ガスをキャリアガスとともに、ドロップ
レット１２上に供給して、微結晶（イ）を形成する（図
１（Ｃ））。微結晶（イ）としてＧａＡｓ二元混晶を得
ようとしているので、１種のＶ族原料ガスを用いれば良
い。ここでは、Ｖ族原料ガスにＡｓＨ3 （アルシン）を
用い、そしてIII 族原料ガス中のIII 族元素とＶ族原料
ガス中のＶ族元素との比をモル比で１：２０とするよう
にして、微結晶（イ）を形成する。キャリアガスにはＨ
2 を用い、結晶成長速度を１０００Å／分とする。
止後例えばその停止から５秒経過した後（図２の時刻ｔ
5 ）、Ｖ族原料ガスをキャリアガスとともに、ドロップ
レット１２上に供給して、微結晶（イ）を形成する（図
１（Ｃ））。微結晶（イ）としてＧａＡｓ二元混晶を得
ようとしているので、１種のＶ族原料ガスを用いれば良
い。ここでは、Ｖ族原料ガスにＡｓＨ3 （アルシン）を
用い、そしてIII 族原料ガス中のIII 族元素とＶ族原料
ガス中のＶ族元素との比をモル比で１：２０とするよう
にして、微結晶（イ）を形成する。キャリアガスにはＨ
2 を用い、結晶成長速度を１０００Å／分とする。
【００２９】Ｖ族原料ガス中のＶ族元素は、ドロップレ
ット１２中に吸収されドロップレット１２を構成するII
I 族元素と反応するので、微結晶（イ）を形成できる。
微結晶（イ）の形成が終了したらＶ族原料ガスの供給を
停止する（図２の時刻ｔ5 ）。
ット１２中に吸収されドロップレット１２を構成するII
I 族元素と反応するので、微結晶（イ）を形成できる。
微結晶（イ）の形成が終了したらＶ族原料ガスの供給を
停止する（図２の時刻ｔ5 ）。
【００３０】微結晶（イ）の分布密度、寸法は、ドロッ
プレット１２の分布密度、寸法によって制御できる。ド
ロップレット１２の分布密度、寸法を大きく或は小さく
することにより、微結晶（イ）の分布密度、寸法を大き
く或は小さくすることができる。
プレット１２の分布密度、寸法によって制御できる。ド
ロップレット１２の分布密度、寸法を大きく或は小さく
することにより、微結晶（イ）の分布密度、寸法を大き
く或は小さくすることができる。
【００３１】図３はドロップレットの電顕写真を模写し
た図を示す。ドロップレット１２を形成した状態の下地
１０表面を、電子顕微鏡により倍率２．０４×１０3 で
写真撮影し、その写真を模写した図を、図３（Ａ）に示
す。また倍率３０．５×１０3 で撮影した電顕写真を模
写した図を、図３（Ｂ）に示す。
た図を示す。ドロップレット１２を形成した状態の下地
１０表面を、電子顕微鏡により倍率２．０４×１０3 で
写真撮影し、その写真を模写した図を、図３（Ａ）に示
す。また倍率３０．５×１０3 で撮影した電顕写真を模
写した図を、図３（Ｂ）に示す。
【００３２】電子顕微鏡で観察したところ、下地１０上
に形成したドロップレット１２は半球状の形状を呈して
おり、下地１０と反応している様子はない。従ってドロ
ップレット１２はＧａ単体の金属であると考えられる。
Ｇａと下地１０とが反応しているとすれば、ドロップレ
ット１２の形状は半球状と成らずに多面体となると考え
るからである。
に形成したドロップレット１２は半球状の形状を呈して
おり、下地１０と反応している様子はない。従ってドロ
ップレット１２はＧａ単体の金属であると考えられる。
Ｇａと下地１０とが反応しているとすれば、ドロップレ
ット１２の形状は半球状と成らずに多面体となると考え
るからである。
【００３３】図４は微結晶（イ）の電顕写真を模写した
図を示す。微結晶（イ）を形成した状態の下地１０表面
を、電子顕微鏡により倍率２．０４×１０3 で写真撮影
し、その写真を模写した図を、図４（Ａ）に示す。また
倍率８．００×１０3 で撮影した電顕写真を模写した図
を、図４（Ｂ）に示す。
図を示す。微結晶（イ）を形成した状態の下地１０表面
を、電子顕微鏡により倍率２．０４×１０3 で写真撮影
し、その写真を模写した図を、図４（Ａ）に示す。また
倍率８．００×１０3 で撮影した電顕写真を模写した図
を、図４（Ｂ）に示す。
【００３４】電子顕微鏡で観察したところ、下地１０上
に形成した微結晶（イ）は、＜１１１＞Ｂ方向に延びた
角錐状の形状を有し、その側面には明瞭に確認できるフ
ァセットが形成されている。このことから微結晶（イ）
はＧａＡｓ単結晶であると考えられる。このとき観察し
た微結晶（イ）の高さは約１μｍ及び底面における一辺
の長さは約０．５μｍであった。
に形成した微結晶（イ）は、＜１１１＞Ｂ方向に延びた
角錐状の形状を有し、その側面には明瞭に確認できるフ
ァセットが形成されている。このことから微結晶（イ）
はＧａＡｓ単結晶であると考えられる。このとき観察し
た微結晶（イ）の高さは約１μｍ及び底面における一辺
の長さは約０．５μｍであった。
【００３５】このように電子顕微鏡による観察からも明
らかなように、ＭＯＣＶＤ法により、下地１０上にIII
族原料ガスを供給してIII 族元素を堆積させると、III
族元素が島状に点在して堆積する。しかもＭＯＣＶＤ法
により、この島状堆積物すなわちドロップレット１２上
にＶ族原料ガスを供給してドロップレット１２を結晶化
すると、ドロップレット１２の構成元素Ｇａが拡散しな
い。その結果、ドロップレット１２を島状のままで結晶
化できるので、島状の微結晶（イ）を形成できる。尚、
ドロップレット１２の構成元素Ｇａが拡散すると島状の
微結晶（イ）を形成できずにフィルム状の結晶層が形成
されてしまう。
らかなように、ＭＯＣＶＤ法により、下地１０上にIII
族原料ガスを供給してIII 族元素を堆積させると、III
族元素が島状に点在して堆積する。しかもＭＯＣＶＤ法
により、この島状堆積物すなわちドロップレット１２上
にＶ族原料ガスを供給してドロップレット１２を結晶化
すると、ドロップレット１２の構成元素Ｇａが拡散しな
い。その結果、ドロップレット１２を島状のままで結晶
化できるので、島状の微結晶（イ）を形成できる。尚、
ドロップレット１２の構成元素Ｇａが拡散すると島状の
微結晶（イ）を形成できずにフィルム状の結晶層が形成
されてしまう。
【００３６】これら島状のドロップレット１２及び島状
の微結晶（イ）が形成できる理由は、必ずしも明らかで
はないが、キャリアガスに用いたＨ2 が関与している可
能性もある。キャリアガスに用いたＨ2 が下地１０の表
面と化学的に結合し、これが下地１０の表面エネルギー
を小さくしている可能性がある。キャリアガスが関与し
ているか否か、いずれにしても、島状のドロップレット
１２及び島状の微結晶（イ）を形成するためには、ＭＯ
ＣＶＤ法を用いそしてIII 族原料ガスの供給とＶ族原料
ガスの供給とを時間的に分離して行うことが必要であ
る。
の微結晶（イ）が形成できる理由は、必ずしも明らかで
はないが、キャリアガスに用いたＨ2 が関与している可
能性もある。キャリアガスに用いたＨ2 が下地１０の表
面と化学的に結合し、これが下地１０の表面エネルギー
を小さくしている可能性がある。キャリアガスが関与し
ているか否か、いずれにしても、島状のドロップレット
１２及び島状の微結晶（イ）を形成するためには、ＭＯ
ＣＶＤ法を用いそしてIII 族原料ガスの供給とＶ族原料
ガスの供給とを時間的に分離して行うことが必要であ
る。
【００３７】図５は、結晶成長温度（下地温度）を６０
０℃として形成したドロップレットの電顕写真を、模写
した図を示す。電顕写真の倍率は３０．５×１０3 であ
る。結晶成長温度を６００℃とすることにより、３００
〜５００Å程度の径を有する半球状のドロップレット１
２を形成できる。
０℃として形成したドロップレットの電顕写真を、模写
した図を示す。電顕写真の倍率は３０．５×１０3 であ
る。結晶成長温度を６００℃とすることにより、３００
〜５００Å程度の径を有する半球状のドロップレット１
２を形成できる。
【００３８】結晶成長温度を７００℃としたときは、６
００℃としたときよりも大きな、３０００〜５０００Å
程度の径を有するドロップレット１２を形成でき（図３
（Ｂ）参照）、従って結晶成長温度によりドロップレッ
ト１２の大きさを変化させることができることが確認で
きる。
００℃としたときよりも大きな、３０００〜５０００Å
程度の径を有するドロップレット１２を形成でき（図３
（Ｂ）参照）、従って結晶成長温度によりドロップレッ
ト１２の大きさを変化させることができることが確認で
きる。
【００３９】以上、上述した実施例によれば、下地１０
表面の終端処理を行なわなくても、しかも微結晶（イ）
と下地１０とが格子整合する場合であっても、微結晶
（イ）を形成できることが明らかになった。
表面の終端処理を行なわなくても、しかも微結晶（イ）
と下地１０とが格子整合する場合であっても、微結晶
（イ）を形成できることが明らかになった。
【００４０】上述した実施例では、微結晶（イ）として
ＧａＡｓ二元混晶を形成する場合につき説明したが、こ
のほか多元混晶例えばＩｎＧａＡｓＰ四元混晶を微結晶
（イ）として形成することもできる。
ＧａＡｓ二元混晶を形成する場合につき説明したが、こ
のほか多元混晶例えばＩｎＧａＡｓＰ四元混晶を微結晶
（イ）として形成することもできる。
【００４１】この場合、微結晶（イ）の構成元素とすべ
き全種類のIII 族元素について用意する原料ガスは、Ｉ
ｎ元素を含む有機金属又は金属水素化物のガス（以下、
Ｉｎガス）及びＧａ元素を含む有機金属又は金属水素化
物のガス（以下、Ｇａガス）の２種である。これらＩｎ
ガス及びＧａガスを同一期間内に並行して下地１０上に
供給して、Ｉｎ及びＧａを構成元素とする混晶のドロッ
プレット１２を形成する。Ｉｎガス及びＧａガスの供給
条件を任意好適に調整することにより、ドロップレット
１２におけるＩｎ及びＧａ元素の組成を制御し、従って
微結晶（イ）におけるIII 族元素の組成を制御する。
き全種類のIII 族元素について用意する原料ガスは、Ｉ
ｎ元素を含む有機金属又は金属水素化物のガス（以下、
Ｉｎガス）及びＧａ元素を含む有機金属又は金属水素化
物のガス（以下、Ｇａガス）の２種である。これらＩｎ
ガス及びＧａガスを同一期間内に並行して下地１０上に
供給して、Ｉｎ及びＧａを構成元素とする混晶のドロッ
プレット１２を形成する。Ｉｎガス及びＧａガスの供給
条件を任意好適に調整することにより、ドロップレット
１２におけるＩｎ及びＧａ元素の組成を制御し、従って
微結晶（イ）におけるIII 族元素の組成を制御する。
【００４２】また微結晶（イ）の構成元素とすべき全種
類のＶ族元素について用意する原料ガスは、Ａｓ元素を
含む有機金属又は金属水素化物のガス（以下、Ａｓガ
ス）及びＰ元素を含む有機金属又は金属水素化物のガス
（以下、Ｐガス）の２種である。これらＡｓガス及びＰ
ガスを同一期間内に並行してドロップレット１２上に供
給して、ＩｎＧａＡｓＰ微結晶（イ）を形成する。Ａｓ
ガス及びＰガスの供給条件を任意好適に調整することに
より、微結晶（イ）におけるＶ族元素の組成を制御す
る。
類のＶ族元素について用意する原料ガスは、Ａｓ元素を
含む有機金属又は金属水素化物のガス（以下、Ａｓガ
ス）及びＰ元素を含む有機金属又は金属水素化物のガス
（以下、Ｐガス）の２種である。これらＡｓガス及びＰ
ガスを同一期間内に並行してドロップレット１２上に供
給して、ＩｎＧａＡｓＰ微結晶（イ）を形成する。Ａｓ
ガス及びＰガスの供給条件を任意好適に調整することに
より、微結晶（イ）におけるＶ族元素の組成を制御す
る。
【００４３】従来の文献２の方法では、熱平衡化で結晶
成長を行なうハイドライド気相成長法を用いるので、成
長可能な微結晶の構成元素は特定の種類のものに限定さ
れる。これに対しＭＯＣＶＤ法では、熱平衡化で結晶成
長を行なえるので、成長可能な微結晶の構成元素の種類
はハイドライド気相成長法よりも多くなり、従って第一
発明では、成長可能な微結晶の構成元素の種類を、従来
よりも多くすることができる。
成長を行なうハイドライド気相成長法を用いるので、成
長可能な微結晶の構成元素は特定の種類のものに限定さ
れる。これに対しＭＯＣＶＤ法では、熱平衡化で結晶成
長を行なえるので、成長可能な微結晶の構成元素の種類
はハイドライド気相成長法よりも多くなり、従って第一
発明では、成長可能な微結晶の構成元素の種類を、従来
よりも多くすることができる。
【００４４】次に第二発明の実施例につき説明する。図
６（Ａ）〜（Ｃ）は第二発明の実施例の説明に供する工
程図であって、主要工程の様子を概念的に示す断面図で
ある。
６（Ａ）〜（Ｃ）は第二発明の実施例の説明に供する工
程図であって、主要工程の様子を概念的に示す断面図で
ある。
【００４５】まず、微結晶（ロ）の構成元素とすべき全
種類のII族元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ
（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）法によ
り、下地１８上に前記全種類のII族原料ガスを供給し
て、ドロップレット２０を形成する。微結晶（ロ）は、
II族元素及びVI族元素を構成元素とするII−VI族化合物
半導体微結晶であって、最終的に得ようとしている微結
晶である。
種類のII族元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ
（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ）法によ
り、下地１８上に前記全種類のII族原料ガスを供給し
て、ドロップレット２０を形成する。微結晶（ロ）は、
II族元素及びVI族元素を構成元素とするII−VI族化合物
半導体微結晶であって、最終的に得ようとしている微結
晶である。
【００４６】この実施例では、微結晶（ロ）としてＺｎ
Ｓ二元混晶を得ようとするものであって、その形成に減
圧ＭＯＣＶＤ装置を用いる。そしてこの装置の成膜室２
２内に下地１８を設置する（図６（Ａ））。ここでは基
板表面の終端処理を行っていないＧａＡｓ基板を、下地
１８とする。尚、微結晶（ロ）の形成目的に応じて下地
１８を基板以外の任意好適なものに変更できる。
Ｓ二元混晶を得ようとするものであって、その形成に減
圧ＭＯＣＶＤ装置を用いる。そしてこの装置の成膜室２
２内に下地１８を設置する（図６（Ａ））。ここでは基
板表面の終端処理を行っていないＧａＡｓ基板を、下地
１８とする。尚、微結晶（ロ）の形成目的に応じて下地
１８を基板以外の任意好適なものに変更できる。
【００４７】次いで成膜室２２内の圧力を、所定の結晶
成長圧力１００Ｔｏｒｒとするように調整し、然る後、
下地１８表面の結晶性を維持するためのガスを成膜室２
２内に導入する。次いで下地１８を所定の結晶成長温度
まで加熱する。
成長圧力１００Ｔｏｒｒとするように調整し、然る後、
下地１８表面の結晶性を維持するためのガスを成膜室２
２内に導入する。次いで下地１８を所定の結晶成長温度
まで加熱する。
【００４８】下地温度が所定の結晶成長温度で一定にな
ったら、結晶性を維持するためのガスの供給を停止す
る。その後、II族原料ガスをキャリアガスとともに、下
地１８上に供給して、ドロップレット２０を形成する
（図６（Ｂ））。微結晶（ロ）としてＺｎＳ二元混晶を
得ようとしているので、１種のII族原料ガスを用い、Ｚ
ｎを構成元素とするドロップレット２０を形成すれば良
い。下地１８上に点在する島状のドロップレット２０を
形成できる。II族原料ガスにＺｎを含む有機金属又は金
属水素化物のガスを、またキャリアガスにＨ2 を用い
る。ドロップレット２０の形成が終了したらII族原料ガ
スの供給を停止する。
ったら、結晶性を維持するためのガスの供給を停止す
る。その後、II族原料ガスをキャリアガスとともに、下
地１８上に供給して、ドロップレット２０を形成する
（図６（Ｂ））。微結晶（ロ）としてＺｎＳ二元混晶を
得ようとしているので、１種のII族原料ガスを用い、Ｚ
ｎを構成元素とするドロップレット２０を形成すれば良
い。下地１８上に点在する島状のドロップレット２０を
形成できる。II族原料ガスにＺｎを含む有機金属又は金
属水素化物のガスを、またキャリアガスにＨ2 を用い
る。ドロップレット２０の形成が終了したらII族原料ガ
スの供給を停止する。
【００４９】ドロップレット２０の分布密度に関して
は、下地１８上におけるII族原料ガスの流速を増加又は
減少することによって下地１８上におけるドロップレッ
ト２０の分布密度を低く或は高くすることができる。さ
らにドロップレット２０の寸法に関しては、下地１８上
に供給するII族原料ガスの量を増加或は減少することに
よってドロップレット２０の寸法を大きくし或は小さく
することができる。また下地１８の温度（結晶成長温
度）を高く或は低くすることによってドロップレット２
０の寸法を大きく或は小さくすることができる。
は、下地１８上におけるII族原料ガスの流速を増加又は
減少することによって下地１８上におけるドロップレッ
ト２０の分布密度を低く或は高くすることができる。さ
らにドロップレット２０の寸法に関しては、下地１８上
に供給するII族原料ガスの量を増加或は減少することに
よってドロップレット２０の寸法を大きくし或は小さく
することができる。また下地１８の温度（結晶成長温
度）を高く或は低くすることによってドロップレット２
０の寸法を大きく或は小さくすることができる。
【００５０】次に、微結晶（ロ）の構成元素とすべき全
種類のVI族元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ
法により、ドロップレット２０上に前記全種類のVI族原
料ガスを供給して、II−VI族化合物半導体微結晶（ロ）
を形成する。
種類のVI族元素について原料ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ
法により、ドロップレット２０上に前記全種類のVI族原
料ガスを供給して、II−VI族化合物半導体微結晶（ロ）
を形成する。
【００５１】この実施例では、VI族原料ガスをキャリア
ガスとともに、ドロップレット２０上に供給して、微結
晶（ロ）を形成する（図１（Ｃ））。微結晶（ロ）とし
てＺｎＳ二元混晶を得ようとしているので、１種のVI族
原料ガスを用いれば良い。ここでは、VI族原料ガスにＳ
を含む有機金属又は金属水素化物のガスを用いて、微結
晶（ロ）を形成する。キャリアガスにはＨ2 を用いる。
ガスとともに、ドロップレット２０上に供給して、微結
晶（ロ）を形成する（図１（Ｃ））。微結晶（ロ）とし
てＺｎＳ二元混晶を得ようとしているので、１種のVI族
原料ガスを用いれば良い。ここでは、VI族原料ガスにＳ
を含む有機金属又は金属水素化物のガスを用いて、微結
晶（ロ）を形成する。キャリアガスにはＨ2 を用いる。
【００５２】VI族原料ガス中のVI族元素は、ドロップレ
ット２０中に吸収されドロップレット２０を構成するII
族元素と反応するので、微結晶（ロ）を形成できる。微
結晶（ロ）の形成が終了したらVI族原料ガスの供給を停
止する。
ット２０中に吸収されドロップレット２０を構成するII
族元素と反応するので、微結晶（ロ）を形成できる。微
結晶（ロ）の形成が終了したらVI族原料ガスの供給を停
止する。
【００５３】微結晶（ロ）の分布密度、寸法は、ドロッ
プレット２０の分布密度、寸法により制御できる。ドロ
ップレット２０の分布密度、寸法を大きくし或は小さく
することにより、微結晶（ロ）の分布密度、寸法を大き
くし或は小さくすることができる。
プレット２０の分布密度、寸法により制御できる。ドロ
ップレット２０の分布密度、寸法を大きくし或は小さく
することにより、微結晶（ロ）の分布密度、寸法を大き
くし或は小さくすることができる。
【００５４】この第二発明の実施例では、ＭＯＣＶＤ法
により、下地１８上にII族原料ガスを供給してII族元素
を堆積させると、II族元素が島状に点在して堆積する。
しかもＭＯＣＶＤ法により、この島状堆積物すなわちド
ロップレット２０上にVI族原料ガスを供給してドロップ
レット２０を結晶化すると、ドロップレット２０の構成
元素Ｚｎが拡散しない。その結果、ドロップレット２０
を島状のままで結晶化できるので、島状の微結晶（ロ）
を形成できる。尚、ドロップレット２０の構成元素Ｚｎ
が拡散すると島状の微結晶（ロ）を形成できずにフィル
ム状の結晶層が形成されてしまう。
により、下地１８上にII族原料ガスを供給してII族元素
を堆積させると、II族元素が島状に点在して堆積する。
しかもＭＯＣＶＤ法により、この島状堆積物すなわちド
ロップレット２０上にVI族原料ガスを供給してドロップ
レット２０を結晶化すると、ドロップレット２０の構成
元素Ｚｎが拡散しない。その結果、ドロップレット２０
を島状のままで結晶化できるので、島状の微結晶（ロ）
を形成できる。尚、ドロップレット２０の構成元素Ｚｎ
が拡散すると島状の微結晶（ロ）を形成できずにフィル
ム状の結晶層が形成されてしまう。
【００５５】これら島状のドロップレット２０及び島状
の微結晶（ロ）が形成できる理由は、必ずしも明らかで
はないが、キャリアガスに用いたＨ2 が関与している可
能性もある。キャリアガスに用いたＨ2 が下地１８の表
面と化学的に結合し、これが下地１８の表面エネルギー
を小さくしている可能性がある。キャリアガスが関与し
ているか否か、いずれにしても、島状のドロップレット
２０及び島状の微結晶（ロ）を形成するためには、ＭＯ
ＣＶＤ法を用いそしてII族原料ガスの供給とVI族原料ガ
スの供給とを時間的に分離して行うことが必要である。
の微結晶（ロ）が形成できる理由は、必ずしも明らかで
はないが、キャリアガスに用いたＨ2 が関与している可
能性もある。キャリアガスに用いたＨ2 が下地１８の表
面と化学的に結合し、これが下地１８の表面エネルギー
を小さくしている可能性がある。キャリアガスが関与し
ているか否か、いずれにしても、島状のドロップレット
２０及び島状の微結晶（ロ）を形成するためには、ＭＯ
ＣＶＤ法を用いそしてII族原料ガスの供給とVI族原料ガ
スの供給とを時間的に分離して行うことが必要である。
【００５６】上述した実施例では、微結晶（ロ）として
ＺｎＳ二元混晶を形成する場合につき説明したが、この
ほか多元混晶例えばＡIIＢIIＣVIＤVI四元混晶を微結晶
（ロ）として形成することもできる。ここでＡII及びＢ
IIはII族元素であって種類の異なる元素、またＣVI及び
ＤVIはVI族元素であって種類の異なる元素を表す。
ＺｎＳ二元混晶を形成する場合につき説明したが、この
ほか多元混晶例えばＡIIＢIIＣVIＤVI四元混晶を微結晶
（ロ）として形成することもできる。ここでＡII及びＢ
IIはII族元素であって種類の異なる元素、またＣVI及び
ＤVIはVI族元素であって種類の異なる元素を表す。
【００５７】この場合、微結晶（ロ）の構成元素とすべ
き全種類のII族元素について用意する原料ガスは、ＡII
元素を含む有機金属又は金属水素化物のガス（以下、Ａ
IIガス）及ＢII元素を含む有機金属又は金属水素化物
（以下、ＢIIガス）の２種である。これらＡIIガス及び
ＢIIガスを同一期間内に並行して下地１８上に供給し
て、ドロップレット２０を形成する。ＡIIガス及びＢII
ガスの供給条件を任意好適に調整することにより、ドロ
ップレット２０におけるＡII及びＢII元素の組成を制御
し、従って微結晶（ロ）におけるII族元素の組成を制御
する。また微結晶（ロ）の構成元素とすべき全種類のVI
族元素について用意する原料ガスは、ＣVI元素を含む有
機金属又は金属水素化物のガス（以下、ＣVIガス）及び
ＤVI元素を含む有機金属又は金属水素化物のガス（以
下、ＤVIガス）の２種である。これらＣVIガス及びＤVI
ガスを同一期間内に並行してドロップレット２０上に供
給して、微結晶（ロ）を形成する。ＣVIガス及びＤVIガ
スの供給条件を任意好適に調整することにより、微結晶
（ロ）におけるVI族元素の組成を制御する。
き全種類のII族元素について用意する原料ガスは、ＡII
元素を含む有機金属又は金属水素化物のガス（以下、Ａ
IIガス）及ＢII元素を含む有機金属又は金属水素化物
（以下、ＢIIガス）の２種である。これらＡIIガス及び
ＢIIガスを同一期間内に並行して下地１８上に供給し
て、ドロップレット２０を形成する。ＡIIガス及びＢII
ガスの供給条件を任意好適に調整することにより、ドロ
ップレット２０におけるＡII及びＢII元素の組成を制御
し、従って微結晶（ロ）におけるII族元素の組成を制御
する。また微結晶（ロ）の構成元素とすべき全種類のVI
族元素について用意する原料ガスは、ＣVI元素を含む有
機金属又は金属水素化物のガス（以下、ＣVIガス）及び
ＤVI元素を含む有機金属又は金属水素化物のガス（以
下、ＤVIガス）の２種である。これらＣVIガス及びＤVI
ガスを同一期間内に並行してドロップレット２０上に供
給して、微結晶（ロ）を形成する。ＣVIガス及びＤVIガ
スの供給条件を任意好適に調整することにより、微結晶
（ロ）におけるVI族元素の組成を制御する。
【００５８】第一発明と同様、この第二発明でも、ＭＯ
ＣＶＤ法を用いるので、成長可能な微結晶の構成元素の
種類を、従来よりも多くすることができる。
ＣＶＤ法を用いるので、成長可能な微結晶の構成元素の
種類を、従来よりも多くすることができる。
【００５９】発明は上述した実施例にのみ限定されるも
のではなく、従って各構成成分の形状、寸法、構成元
素、形成条件（例えば結晶成長温度や結晶成長圧力）及
びそのほかを任意好適に変更できる。
のではなく、従って各構成成分の形状、寸法、構成元
素、形成条件（例えば結晶成長温度や結晶成長圧力）及
びそのほかを任意好適に変更できる。
【００６０】
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、第
一発明の化合物半導体微結晶の形成方法によれば、ＭＯ
ＣＶＤ法により、下地上にIII 族原料ガスを供給して、
III 族元素を堆積させるので、下地表面の終端処理を行
っていなくとも、III 族元素を構成元素とする島状のド
ロップレットを形成できる。
一発明の化合物半導体微結晶の形成方法によれば、ＭＯ
ＣＶＤ法により、下地上にIII 族原料ガスを供給して、
III 族元素を堆積させるので、下地表面の終端処理を行
っていなくとも、III 族元素を構成元素とする島状のド
ロップレットを形成できる。
【００６１】そしてＭＯＣＶＤ法により、ドロップレッ
ト上にＶ族原料ガスを供給して、ドロップレットを結晶
化或は混晶化するので、この混晶化の際にドロップレッ
トの構成元素であるIII 族元素は拡散しない。その結
果、ドロップレットを島状のままで混晶化できるので、
島状のIII −Ｖ族化合物半導体微結晶を形成できる。し
かもこの島状の微結晶は、下地と格子整合していても格
子整合していなくても、形成できる。
ト上にＶ族原料ガスを供給して、ドロップレットを結晶
化或は混晶化するので、この混晶化の際にドロップレッ
トの構成元素であるIII 族元素は拡散しない。その結
果、ドロップレットを島状のままで混晶化できるので、
島状のIII −Ｖ族化合物半導体微結晶を形成できる。し
かもこの島状の微結晶は、下地と格子整合していても格
子整合していなくても、形成できる。
【００６２】さらに第二発明の化合物半導体微結晶の形
成方法によれば、ＭＯＣＶＤ法により、下地上にII族原
料ガスを供給して、II族元素を堆積させるので、下地表
面の終端処理を行っていなくとも、II族元素を構成元素
とする島状のドロップレットを形成できる。
成方法によれば、ＭＯＣＶＤ法により、下地上にII族原
料ガスを供給して、II族元素を堆積させるので、下地表
面の終端処理を行っていなくとも、II族元素を構成元素
とする島状のドロップレットを形成できる。
【００６３】そしてＭＯＣＶＤ法により、ドロップレッ
ト上にVI族原料ガスを供給して、ドロップレットを結晶
化或は混晶化するので、この混晶化の際にドロップレッ
トの構成元素であるII族元素は拡散しない。その結果、
ドロップレットを島状のままで混晶化できるので、島状
のII−VI族化合物半導体微結晶を形成できる。しかもこ
の島状の微結晶は、下地と格子整合していても格子整合
していなくても、形成できる。
ト上にVI族原料ガスを供給して、ドロップレットを結晶
化或は混晶化するので、この混晶化の際にドロップレッ
トの構成元素であるII族元素は拡散しない。その結果、
ドロップレットを島状のままで混晶化できるので、島状
のII−VI族化合物半導体微結晶を形成できる。しかもこ
の島状の微結晶は、下地と格子整合していても格子整合
していなくても、形成できる。
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は第一発明の実施例における主
要工程の様子を概念的に示す断面図である。
要工程の様子を概念的に示す断面図である。
【図２】第一発明の実施例におけるガス供給の開始及び
停止のタイミングを示すタイムチャートである。
停止のタイミングを示すタイムチャートである。
【図３】（Ａ）〜（Ｂ）はドロップレットの電子顕微鏡
写真を模写した図である。
写真を模写した図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｂ）はIII −Ｖ族化合物半導体微結
晶の電子顕微鏡写真を模写した図である。
晶の電子顕微鏡写真を模写した図である。
【図５】ドロップレットの電子顕微鏡写真を模写した図
である。
である。
【図６】第二発明の実施例における主要工程の様子を概
念的に示す断面図である。
念的に示す断面図である。
１０、１８：下地 １２、２０：ドロップレット （イ）：III −Ｖ族化合物半導体微結晶 （ロ）：II−VI族化合物半導体微結晶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山岸 長保 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 III 族元素及びＶ族元素を構成元素とす
るIII −Ｖ族化合物半導体微結晶を形成するに当り、 前記構成元素とすべき全種類のIII 族元素について原料
ガスを用意し、ＭＯＣＶＤ法により、下地上に前記全種
類のIII 族原料ガスを供給して、ドロップレットを形成
する工程と、 前記構成元素とすべき全種類のＶ族元素について原料ガ
スを用意し、ＭＯＣＶＤ法により、前記ドロップレット
上に前記全種類のＶ族原料ガスを供給して、III −Ｖ族
化合物半導体微結晶を形成する工程とを含んで成ること
を特徴とする化合物半導体微結晶の形成方法。 - 【請求項２】 II族元素及びVI族元素を構成元素とする
II−VI族化合物半導体微結晶を形成するに当り、 前記構成元素とすべき全種類のII族元素について原料ガ
スを用意し、ＭＯＣＶＤ法により、下地上に前記全種類
のII族原料ガスを供給して、ドロップレットを形成する
工程と、 前記構成元素とすべき全種類のVI族元素について原料ガ
スを用意し、ＭＯＣＶＤ法により、前記ドロップレット
上に前記全種類のVI族原料ガスを供給して、II−VI族化
合物半導体微結晶を形成する工程とを含んで成ることを
特徴とする化合物半導体微結晶の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06047441A JP3075910B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 化合物半導体微結晶の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06047441A JP3075910B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 化合物半導体微結晶の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263346A true JPH07263346A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3075910B2 JP3075910B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=12775239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06047441A Expired - Fee Related JP3075910B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 化合物半導体微結晶の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075910B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6852161B2 (en) | 2000-08-18 | 2005-02-08 | Showa Denko K.K. | Method of fabricating group-iii nitride semiconductor crystal, method of fabricating gallium nitride-based compound semiconductor, gallium nitride-based compound semiconductor, gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device, and light source using the semiconductor light-emitting device |
| JP2008251903A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体量子ドットの製造方法 |
| JP2009044052A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Univ Nagoya | 量子ドット及びその製造方法 |
| JP2010219476A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Fujitsu Ltd | 発光装置 |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP06047441A patent/JP3075910B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| US6852161B2 (en) | 2000-08-18 | 2005-02-08 | Showa Denko K.K. | Method of fabricating group-iii nitride semiconductor crystal, method of fabricating gallium nitride-based compound semiconductor, gallium nitride-based compound semiconductor, gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device, and light source using the semiconductor light-emitting device |
| JP2008251903A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体量子ドットの製造方法 |
| JP2009044052A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Univ Nagoya | 量子ドット及びその製造方法 |
| JP2010219476A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Fujitsu Ltd | 発光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3075910B2 (ja) | 2000-08-14 |
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