JPH0772120B2 - Ｃｒドープ半絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法 - Google Patents
Ｃｒドープ半絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPH0772120B2 JPH0772120B2 JP19465088A JP19465088A JPH0772120B2 JP H0772120 B2 JPH0772120 B2 JP H0772120B2 JP 19465088 A JP19465088 A JP 19465088A JP 19465088 A JP19465088 A JP 19465088A JP H0772120 B2 JPH0772120 B2 JP H0772120B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- gaas
- quartz
- concentration
- gallium arsenide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はCrドープ半絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法
に関するものである。
に関するものである。
［従来の技術］ 近年、デバイス作製用基板としてクロム（Cr）をドープ
した半絶縁性砒化ガリウム（GaAs）結晶が注目されてい
る。
した半絶縁性砒化ガリウム（GaAs）結晶が注目されてい
る。
このようなCrドープ半絶縁性結晶の製造方法としては、
石英ボートまたは石英るつぼを用い、酸素または金属酸
化物の存在下で成長させことが既に知られている（特公
昭59-29558号） 石英ボートを用いたブリッジマン法の場合は、クロム
（Cr）と酸素（Ｏ）をドープすることにより、半絶縁性
GaAsを成長させる。GaAsが半絶縁性となる機構は、完全
に解明されたわけではないが、おおざっぱには、Crが深
いアクセプタ準位を、Ｏが深いドナー準位を形成し、ア
ンドープ状態で残留している浅いドナー及び浅いアクセ
プタを補償する為と考えられている。石英るつぼを用い
た引上げ法や液体封止（LEC）法の場合でも、Cr又はCr
とO2を添加する方法が検討されている。
石英ボートまたは石英るつぼを用い、酸素または金属酸
化物の存在下で成長させことが既に知られている（特公
昭59-29558号） 石英ボートを用いたブリッジマン法の場合は、クロム
（Cr）と酸素（Ｏ）をドープすることにより、半絶縁性
GaAsを成長させる。GaAsが半絶縁性となる機構は、完全
に解明されたわけではないが、おおざっぱには、Crが深
いアクセプタ準位を、Ｏが深いドナー準位を形成し、ア
ンドープ状態で残留している浅いドナー及び浅いアクセ
プタを補償する為と考えられている。石英るつぼを用い
た引上げ法や液体封止（LEC）法の場合でも、Cr又はCr
とO2を添加する方法が検討されている。
しかし、石英材質の例えばボートを用いて、Cr又はFeド
ープの半絶縁性GaAs結晶を製造する場合、結晶成長時に
Siの混入が起こるので、CrあるいはFe等の深いアクセプ
タ不純物を多量に添加する必要がある。このSi汚染の防
止法としては、As2O3あるいはCa2O3等の金属酸化物の形
で酸素（Ｏ）をドープする方法があり、以下に示す文献
に、その効果が説明あるいは引用されている。
ープの半絶縁性GaAs結晶を製造する場合、結晶成長時に
Siの混入が起こるので、CrあるいはFe等の深いアクセプ
タ不純物を多量に添加する必要がある。このSi汚染の防
止法としては、As2O3あるいはCa2O3等の金属酸化物の形
で酸素（Ｏ）をドープする方法があり、以下に示す文献
に、その効果が説明あるいは引用されている。
C.N.Cochran et al:J.Electochem.Soc,109（1962）
149. J.E.Woods and N.G.Ainslide:J.Appl.Phys,34（196
3）1469. J.M.Woodall:Transaction Met.Soc.AIME,239（196
7）378. 松村他：住友電気,97（1968）127 鈴木他：第12回半導体専門講習会予稿集（1974）67 赤井：京都大学工学部学位論文（1975） 上記GaAs結晶の成長中にSiが混入する原因としては、Ga
As融液中のGaと、ボートの材質であるSiO2との下記
（１）式による反応よって生ずると考えられている（文
献〜）。
149. J.E.Woods and N.G.Ainslide:J.Appl.Phys,34（196
3）1469. J.M.Woodall:Transaction Met.Soc.AIME,239（196
7）378. 松村他：住友電気,97（1968）127 鈴木他：第12回半導体専門講習会予稿集（1974）67 赤井：京都大学工学部学位論文（1975） 上記GaAs結晶の成長中にSiが混入する原因としては、Ga
As融液中のGaと、ボートの材質であるSiO2との下記
（１）式による反応よって生ずると考えられている（文
献〜）。
4Ga（Ｌ）（in GaAs（Ｌ））＋SiO2（ｓ） →Si（Ｌ）（in GaAs（Ｌ））＋Ga2 O（Ｇ）↑…（１） （S:固体,L:液体,G:気体） 尚、石英ボートではなく、パイロリテック窒化ホウ素
（PBN）のボートを用いることが考えられるが、Gaを入
れたPBNボートを石英アンプル中に設置し、石英アンプ
の端にAsを設置してGaAs単結晶を製造したところ、Si汚
染が認められ、導電性のｎ型結晶が得られた。
（PBN）のボートを用いることが考えられるが、Gaを入
れたPBNボートを石英アンプル中に設置し、石英アンプ
の端にAsを設置してGaAs単結晶を製造したところ、Si汚
染が認められ、導電性のｎ型結晶が得られた。
［発明が解決しようとする課題］ 上記Si汚染防止法のうち、Crドープ半絶縁性GaAs結晶の
成長にAs2O3等の金属酸化物を酸素のドープ源として用
いる方法では、As2O3が極めて毒性が強いため取扱いに
問題がある。
成長にAs2O3等の金属酸化物を酸素のドープ源として用
いる方法では、As2O3が極めて毒性が強いため取扱いに
問題がある。
一方、Crドープ結晶は低転位結晶を得ることが難しく、
低転位化が望まれている。そのため、In添加による低転
位化が行われているが、Inを添加した結晶は、析出等の
欠陥が多いと言う問題がある。
低転位化が望まれている。そのため、In添加による低転
位化が行われているが、Inを添加した結晶は、析出等の
欠陥が多いと言う問題がある。
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、Si
濃度が低く、転位密度が低い新規な半絶縁性砒化ガリウ
ム結晶の製造方法を提供することにある。
濃度が低く、転位密度が低い新規な半絶縁性砒化ガリウ
ム結晶の製造方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明のCrドープ半絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法
は、石英ボートまたは石英るつぼを用い、酸化窒素或い
は酸化炭素のいずれかの存在下又は酸化窒素と酸化炭素
の存在下でGaAs結晶を成長させるものである。
は、石英ボートまたは石英るつぼを用い、酸化窒素或い
は酸化炭素のいずれかの存在下又は酸化窒素と酸化炭素
の存在下でGaAs結晶を成長させるものである。
酸化窒素と酸化炭素又はそのいずれか一方の存在下でGa
As結晶を成長させる場合、結晶成長用アンプル内の酸化
窒素及び酸化炭素又はそのいずれか一方による添加量
は、GaとAs及び石英治具を除く石英反応容器内の全容積
が15000cm3以下において、GaAs重量に対する酸化窒素及
び酸化炭素中の又はそのいずれか一方中の酸素重量から
求めた酸素濃度が8ppma以上であることが好ましい。
As結晶を成長させる場合、結晶成長用アンプル内の酸化
窒素及び酸化炭素又はそのいずれか一方による添加量
は、GaとAs及び石英治具を除く石英反応容器内の全容積
が15000cm3以下において、GaAs重量に対する酸化窒素及
び酸化炭素中の又はそのいずれか一方中の酸素重量から
求めた酸素濃度が8ppma以上であることが好ましい。
［作用］ 非金属酸化物である酸化窒素（NxOy）又は酸化炭素（CO
z）の存在下でGaAsの結晶成長を行うと、それらが酸素
のドープ源となり、成長した結晶中のSi濃度が低減し、
低転位半絶縁性のGaAs結晶が安定して供給される。特に
酸化窒素の存在下で結晶成長させた場合に転位密度が低
いが、その理由は、Ｖ族のＮがドープされ、結晶が強化
されるものと思われる。
z）の存在下でGaAsの結晶成長を行うと、それらが酸素
のドープ源となり、成長した結晶中のSi濃度が低減し、
低転位半絶縁性のGaAs結晶が安定して供給される。特に
酸化窒素の存在下で結晶成長させた場合に転位密度が低
いが、その理由は、Ｖ族のＮがドープされ、結晶が強化
されるものと思われる。
原料としては、GaAsの多結晶ではなく、GaとAsを使用
し、直接合成することにより、高純度化を図ることがで
きる。
し、直接合成することにより、高純度化を図ることがで
きる。
GaAs成長容器は、石英治具とGa及びAsを除く容器内の全
容積を15000cm3以下とし、更に、この場合に、添加する
酸素量はCOz及びNxOy中の酸素量のGaAs重量に対する重
量比から計算した見かけの酸素濃度を8ppma以上とする
が、これは次の理由による。即ち、容積が15000cm3以上
並びに見かけの酸素濃度が8ppma以下の場合には、結晶
内の最大Si濃度が約1ppm（GDMS測定値）となり、Crを7p
pma以下になるように添加しても半絶縁化し難く、結晶
の一部が半絶縁化する。故に歩留が問題となるからであ
る。これに対し、見かけの酸素濃度が8ppma以上の場合
には、結晶中のSi濃度を0.5ppm（GDMS測定値）以下に抑
制することが可能である。
容積を15000cm3以下とし、更に、この場合に、添加する
酸素量はCOz及びNxOy中の酸素量のGaAs重量に対する重
量比から計算した見かけの酸素濃度を8ppma以上とする
が、これは次の理由による。即ち、容積が15000cm3以上
並びに見かけの酸素濃度が8ppma以下の場合には、結晶
内の最大Si濃度が約1ppm（GDMS測定値）となり、Crを7p
pma以下になるように添加しても半絶縁化し難く、結晶
の一部が半絶縁化する。故に歩留が問題となるからであ
る。これに対し、見かけの酸素濃度が8ppma以上の場合
には、結晶中のSi濃度を0.5ppm（GDMS測定値）以下に抑
制することが可能である。
［実施例］ 第１図は、結晶成長のための原料及び反応容器を示した
ものであり、１は石英アンプル、２は石英ボート、３は
Ga、４はシード、５はAs、６はNO2ガスを示す。
ものであり、１は石英アンプル、２は石英ボート、３は
Ga、４はシード、５はAs、６はNO2ガスを示す。
実施例１（第２図のデータS1） 先ず、石英ボート２に6NのGaを500g入れ、全容積5.996l
の石英アンプル１の一端に設置し、他端に6NのAsを570g
配置する。この5.996lの石英アンプル空間を10-7torr以
下まで真空引きし、止めて、GaAs重量WGaAsに対する添
加酸素濃度Wo/WGaAs（Wo:添加酸素量）が14ppmaになる
ように、0.68torrまで、99.9％のNO2ガスを封入する。
の石英アンプル１の一端に設置し、他端に6NのAsを570g
配置する。この5.996lの石英アンプル空間を10-7torr以
下まで真空引きし、止めて、GaAs重量WGaAsに対する添
加酸素濃度Wo/WGaAs（Wo:添加酸素量）が14ppmaになる
ように、0.68torrまで、99.9％のNO2ガスを封入する。
この石英アンプル１をグランジエントフリーズ法（GF
法）を行う電気炉にセットし、約900〜1238℃でGaAsを
合成し、シード付けを行う。シード付け後、GF法で結晶
成長する。結晶成長後、徐冷して、1050gのGaAs単結晶
を得た。
法）を行う電気炉にセットし、約900〜1238℃でGaAsを
合成し、シード付けを行う。シード付け後、GF法で結晶
成長する。結晶成長後、徐冷して、1050gのGaAs単結晶
を得た。
このGaAs単結晶のSi濃度をGDMS（グロー放電質量分析装
置）で分析したところ、固化率ｇ＝0.1で、約0.65ppm
（GDMS測定値）のSi濃度であり（第２図のデータS1）、
0.1＜ｇ＜0.95ではSi＜0.65ppmであった。
置）で分析したところ、固化率ｇ＝0.1で、約0.65ppm
（GDMS測定値）のSi濃度であり（第２図のデータS1）、
0.1＜ｇ＜0.95ではSi＜0.65ppmであった。
また結晶の転位密度は、部分的に500cm-3の場所もあっ
たが、平均して300cm-3であった。転位密度が低いの
は、Ｖ族のＮがドープされ結晶が強化されたためと考え
られる。
たが、平均して300cm-3であった。転位密度が低いの
は、Ｖ族のＮがドープされ結晶が強化されたためと考え
られる。
実施例２（第２図のデータS2） 石英ボート２に6NのGaを1200g入れ、全容積5.645lの石
英アンプル１の端に設置し、他端に6NのAsを1330g配置
する。5.645lの石英アンプル空間を10-7torr以下まで真
空引きし、止めて、GaAs重量に対する添加酸素濃度Wo/W
GaAsが29ppmaになるように、1.2torrまで、99.9％のNO2
ガスを封入する。
英アンプル１の端に設置し、他端に6NのAsを1330g配置
する。5.645lの石英アンプル空間を10-7torr以下まで真
空引きし、止めて、GaAs重量に対する添加酸素濃度Wo/W
GaAsが29ppmaになるように、1.2torrまで、99.9％のNO2
ガスを封入する。
この石英アンプル１をGF法を行う電気炉にセットし、約
900〜1238℃でGaAsを合成し、シード付けを行う。シー
ド付け後、GF法で結晶成長する。結晶成長後、徐冷し
て、2490gの単結晶を得た。
900〜1238℃でGaAsを合成し、シード付けを行う。シー
ド付け後、GF法で結晶成長する。結晶成長後、徐冷し
て、2490gの単結晶を得た。
このGaAs単結晶のSi濃度をGDMSで分析したところ、固化
率ｇ＝0.1で、約0.25ppm（GDMS測定値）のSi濃度であり
（第２図のデータS2）、0.1＜ｇ＜0.95では、Si＜0.25p
pm（GDMS測定値）であった。
率ｇ＝0.1で、約0.25ppm（GDMS測定値）のSi濃度であり
（第２図のデータS2）、0.1＜ｇ＜0.95では、Si＜0.25p
pm（GDMS測定値）であった。
また結晶の転位密度は700〜3000cm-2であった。転位密
度が低い理由は、Ｖ族のＮがドープされ、結晶が強化さ
れたものと思われる。
度が低い理由は、Ｖ族のＮがドープされ、結晶が強化さ
れたものと思われる。
なお、同一条件で更に２つのGaAs単結晶を試作したとこ
ろ、Si濃度（GDMS分析値）が0.26ppm（S4）、0.27ppm
（S5）のものが得られ、再現性を確認した。
ろ、Si濃度（GDMS分析値）が0.26ppm（S4）、0.27ppm
（S5）のものが得られ、再現性を確認した。
実施例３（第２図のデータS3） 石英ボート２に6NのGaを2100g入れ、全容積6.595lの石
英アンプル１の一端に設置し、他端に6NのAsを2300g配
置する。6.595lの石英アンプル空間を10-7torr以下まで
真空引きし、止めて、GaAs重量に対する添加酸素濃度Wo
/WGaAsが25ppmaになるように、2.1torrまで、99.9％のN
O2ガスを封入する。
英アンプル１の一端に設置し、他端に6NのAsを2300g配
置する。6.595lの石英アンプル空間を10-7torr以下まで
真空引きし、止めて、GaAs重量に対する添加酸素濃度Wo
/WGaAsが25ppmaになるように、2.1torrまで、99.9％のN
O2ガスを封入する。
この石英アンプル１をGF法を行う電気炉にセットし、約
900〜1238℃でGaAsを合成し、シード付けを行う。シー
ド付け後GF法で結晶成長する。結晶成長後、徐冷して、
4360gの単結晶を得た。
900〜1238℃でGaAsを合成し、シード付けを行う。シー
ド付け後GF法で結晶成長する。結晶成長後、徐冷して、
4360gの単結晶を得た。
このGaAs単結晶のSi濃度をGDMAで分析したところ、固化
率ｇ＝0.1で、約0.27ppm（GDMS測定値）のSi濃度であり
（第２図のデータS3）、0.1＜ｇ＜0.95ではSi＜0.25ppm
（GDMS測定値）であった。
率ｇ＝0.1で、約0.27ppm（GDMS測定値）のSi濃度であり
（第２図のデータS3）、0.1＜ｇ＜0.95ではSi＜0.25ppm
（GDMS測定値）であった。
また、この結晶の転位密度は2200〜3000cm-3であった。
転位密度が低い理由は、Ｖ族のＮがドープされ結晶が強
化されたものと思われる。
転位密度が低い理由は、Ｖ族のＮがドープされ結晶が強
化されたものと思われる。
実施例４（第２図のデータS6） 実施例１においてNO2ガスを添加酸素濃度Wo/WGaAs＝180
ppmaになるように封入して1059gのGaAs単結晶を試作し
たところ、ｇ＝0.1でのSi濃度は0.08ppmであった（デー
タS6）。
ppmaになるように封入して1059gのGaAs単結晶を試作し
たところ、ｇ＝0.1でのSi濃度は0.08ppmであった（デー
タS6）。
第２図より、実施例４のデータS6と実施例１〜３のデー
タS1〜S5とを合わせて見ると、添加酸素濃度Wo/W
GaAs（Wo:添加酸素量、WGaAs:GaAs重量）と、成長した
結晶中のSi濃度（固化率ｇ＝0.1）との関係は、直線関
係にあることが分かる。即ち、NO2中のＯ量の制御によ
り結晶中のSi濃度が低減できることは勿論、CO,CO2,NO,
NO2等やそれらの混合ガスを使用しても、ｇ＝0.1でのSi
濃度は、混合ガス中の酸素濃度すなわちWo/WGaAsで決定
される。換言すれば、ｇ＝0.1でのSi濃度はWo/WGaAsで
決定されるから、広く、酸化炭素一般、つまりNxOy（x:
1,2…;y:1,2,3,4,5…）や酸素炭素一般、つまりCOz（z:
1,2…）について適用可能であり、それら非金属酸化物
についても同様なSi濃度低減効果が得られる。
タS1〜S5とを合わせて見ると、添加酸素濃度Wo/W
GaAs（Wo:添加酸素量、WGaAs:GaAs重量）と、成長した
結晶中のSi濃度（固化率ｇ＝0.1）との関係は、直線関
係にあることが分かる。即ち、NO2中のＯ量の制御によ
り結晶中のSi濃度が低減できることは勿論、CO,CO2,NO,
NO2等やそれらの混合ガスを使用しても、ｇ＝0.1でのSi
濃度は、混合ガス中の酸素濃度すなわちWo/WGaAsで決定
される。換言すれば、ｇ＝0.1でのSi濃度はWo/WGaAsで
決定されるから、広く、酸化炭素一般、つまりNxOy（x:
1,2…;y:1,2,3,4,5…）や酸素炭素一般、つまりCOz（z:
1,2…）について適用可能であり、それら非金属酸化物
についても同様なSi濃度低減効果が得られる。
実施例５ 上記実施例１〜４の試料の中でデータS1,S3,S6と同じ製
造条件で、結晶中のCr濃度が7ppma以下になるようにCr
を添加し、CrドープGaAs単結晶を試作したところ、二端
子法による比抵抗が107Ωcm以上であり、且つ800℃×30
min（in H2）のアニールで106Ωcm以上の半絶縁性GaAs
単結晶が得られた。
造条件で、結晶中のCr濃度が7ppma以下になるようにCr
を添加し、CrドープGaAs単結晶を試作したところ、二端
子法による比抵抗が107Ωcm以上であり、且つ800℃×30
min（in H2）のアニールで106Ωcm以上の半絶縁性GaAs
単結晶が得られた。
この半絶縁性GaAs結晶をGDMSでCr濃度を分析したとこ
ろ、5ppma以下の濃度であり、転位濃度は1000〜3000cm
-3の半絶縁結晶であった。
ろ、5ppma以下の濃度であり、転位濃度は1000〜3000cm
-3の半絶縁結晶であった。
比較例 実施例２において、NO2ガスを封入せず、それ以外は同
一条件にして試作したところ、ｇ＝0.1でSi濃度が2.7pp
m,0.1＜ｇ＜0.95で2.7〜1.3ppmであり、Siは低減されて
いない。
一条件にして試作したところ、ｇ＝0.1でSi濃度が2.7pp
m,0.1＜ｇ＜0.95で2.7〜1.3ppmであり、Siは低減されて
いない。
実施例６ 実施例１と同様に、石英ボート２に6NのGaを500g入れ、
全容積5.996lの石英アンプル１の一端に設置し、他端に
6NのAsを570g配置する。5.996lの石英アンプル空間内を
10-7torr以下まで真空引きし、止めて、COガスをWo/W
GaAs＝14ppmaまで封入する。この石英アンプルをGF方法
を行う電気炉にセットし、約900〜1238℃でGaAsを合成
し、シード付けを行う。シード付け後、GF法で結晶成長
する。結晶成長後、徐冷して、1050gの単結晶を得た。
全容積5.996lの石英アンプル１の一端に設置し、他端に
6NのAsを570g配置する。5.996lの石英アンプル空間内を
10-7torr以下まで真空引きし、止めて、COガスをWo/W
GaAs＝14ppmaまで封入する。この石英アンプルをGF方法
を行う電気炉にセットし、約900〜1238℃でGaAsを合成
し、シード付けを行う。シード付け後、GF法で結晶成長
する。結晶成長後、徐冷して、1050gの単結晶を得た。
この単結晶のSi濃度をGDMSで分析したところ、固化率ｇ
＝0.1でSi濃度が約0.6ppm（GDMS分析値）であった。こ
の結晶の転位密度は約4000〜30000cm-2であった。
＝0.1でSi濃度が約0.6ppm（GDMS分析値）であった。こ
の結晶の転位密度は約4000〜30000cm-2であった。
実施例７ 実施例６と同様の条件で、COガスに代えてCO2ガスをWo/
WGaAs＝14ppmaまで封入し、結晶成長を行ったところ、
固化率ｇ＝0.1で約0.65ppm（GDMS分析値）のSi濃度であ
った。この単結晶の転位密度は約6000〜3000cm-2であっ
た。
WGaAs＝14ppmaまで封入し、結晶成長を行ったところ、
固化率ｇ＝0.1で約0.65ppm（GDMS分析値）のSi濃度であ
った。この単結晶の転位密度は約6000〜3000cm-2であっ
た。
上記実施例１〜７にある通り、非金属酸化物のNO,N2Oや
CO,CO2、概括的には酸化窒素（NxOy）又は酸化炭素（CO
z）を選択的に又は両者を併用することにより、Si濃度
低減効果が期待できる。
CO,CO2、概括的には酸化窒素（NxOy）又は酸化炭素（CO
z）を選択的に又は両者を併用することにより、Si濃度
低減効果が期待できる。
実施例８ 上記実施例6,7と同じ製造条件で、両結晶中のCr濃度が7
ppma以下になるようにCrを添加し、CrドープGaAs単結晶
を試作したところ、それぞれの単結晶は、二端子法によ
る比抵抗が107Ωcm以上であり、且つ800℃×30min（in
H2）のアニールで106Ωcm以上の半絶縁性GaAs単結晶が
得られた。
ppma以下になるようにCrを添加し、CrドープGaAs単結晶
を試作したところ、それぞれの単結晶は、二端子法によ
る比抵抗が107Ωcm以上であり、且つ800℃×30min（in
H2）のアニールで106Ωcm以上の半絶縁性GaAs単結晶が
得られた。
実施例９ 実施例２において、NO2ガスにCO2ガスを混合してWo/W
GaAs＝29ppma（各ガスのWo/WGaAsはそれぞれ14.5ppma）
とした以外は同一条件として2490gの単結晶を得た。
GaAs＝29ppma（各ガスのWo/WGaAsはそれぞれ14.5ppma）
とした以外は同一条件として2490gの単結晶を得た。
このGaAs単結晶のSi濃度をGDMSで分析したところ、固化
率ｇ＝0.1で約0.26ppm（GDMS分析値）のSi濃度であり
（第２図のデータS2）、0.1＜ｇ＜0.95では、Si＜0.26p
pm（GDMS分析値）であった。
率ｇ＝0.1で約0.26ppm（GDMS分析値）のSi濃度であり
（第２図のデータS2）、0.1＜ｇ＜0.95では、Si＜0.26p
pm（GDMS分析値）であった。
また結晶の転位密度は1000〜3000cm-2であった。
尚、上記実施例では、石英反応容器内の全容積が15000c
m3以下の場合について実験を行ったが、石英反応容器内
の容積が大きい場合でも酸素量を増加すれば半絶縁化が
可能である。
m3以下の場合について実験を行ったが、石英反応容器内
の容積が大きい場合でも酸素量を増加すれば半絶縁化が
可能である。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明により、酸素のドープ源とし
て、酸化窒素（NxOy）又は酸化炭素（COz）を用いるこ
とにより、 （１）低転位半絶縁結晶が安定して供給可能となる。
て、酸化窒素（NxOy）又は酸化炭素（COz）を用いるこ
とにより、 （１）低転位半絶縁結晶が安定して供給可能となる。
（２）極めて毒性の強いAs2O3を使わなくとも半絶縁結
晶ができる。
晶ができる。
第１図は本発明の実施例に使用したCrドープ半絶縁結晶
成長容器を示す図、第２図は添加酸素濃度（NO2中の酸
素）と成長した結晶中のSi濃度（固化率ｇ＝0.1）との
関係を示した図である。 図中、１は石英アンプル、２は石英ボート、３はGa、４
はシード、５はAs、６はNO2ガス、S1〜S6はGaAs結晶サ
ンプル名を示す。
成長容器を示す図、第２図は添加酸素濃度（NO2中の酸
素）と成長した結晶中のSi濃度（固化率ｇ＝0.1）との
関係を示した図である。 図中、１は石英アンプル、２は石英ボート、３はGa、４
はシード、５はAs、６はNO2ガス、S1〜S6はGaAs結晶サ
ンプル名を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】石英ボートまたは石英るつぼを用い、酸化
窒素の存在下で成長させることを特徴とするCrドープ半
絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法。 - 【請求項２】石英ボート又は石英るつぼを用い、酸化炭
素の存在下で成長させることを特徴とするCrドープ半絶
縁性砒化ガリウム結晶の製造方法。 - 【請求項３】石英ボート又は石英るつぼを用い、酸化窒
素と酸化炭素の存在下で成長させることを特徴とするCr
ドープ半絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法。 - 【請求項４】結晶成長用アンプル内の酸化窒素及び酸化
炭素又はそのいずれか一方による添加量は、GaとAs及び
石英治具を除く石英反応容器内の全容積が15000cm3以下
において、GaAs重量に対する酸化窒素及び酸化炭素中の
又はそのいずれか一方中の酸素重量から求めた酸素濃度
が8ppma以上であることを特徴とする請求項1,2又は３記
載のCrドープ半絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19465088A JPH0772120B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Ｃｒドープ半絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19465088A JPH0772120B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Ｃｒドープ半絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0248496A JPH0248496A (ja) | 1990-02-19 |
| JPH0772120B2 true JPH0772120B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=16328038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19465088A Expired - Lifetime JPH0772120B2 (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Ｃｒドープ半絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772120B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3596337B2 (ja) * | 1998-03-25 | 2004-12-02 | 住友電気工業株式会社 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
| CN107268085A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-10-20 | 江西德义半导体科技有限公司 | 一种半绝缘砷化镓多晶掺碳的制备方法及装置 |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP19465088A patent/JPH0772120B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0248496A (ja) | 1990-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sunder et al. | Czochralski growth and characterization of GaSb | |
| US4303464A (en) | Method of manufacturing gallium phosphide single crystals with low defect density | |
| JP2007106669A (ja) | 半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法 | |
| JP4120016B2 (ja) | 半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法 | |
| JP4235711B2 (ja) | 縦型ボート法によるＧａＡｓ単結晶の製造方法 | |
| JPH0772120B2 (ja) | Ｃｒドープ半絶縁性砒化ガリウム結晶の製造方法 | |
| JP2010059052A (ja) | 半絶縁性ＧａＡｓ単結晶の製造方法および装置 | |
| JPH06219900A (ja) | Ｓｉドープｎ型ガリウム砒素単結晶の製造方法 | |
| JPH0234597A (ja) | 水平ブリッジマン法によるＧａＡｓ単結晶の成長方法 | |
| JP3818023B2 (ja) | ＧａＡｓ単結晶の製造方法 | |
| JP3237408B2 (ja) | 化合物半導体結晶の製造方法 | |
| JPH02239195A (ja) | 半絶縁性３―５族化合物半導体単結晶の製造方法 | |
| US3615205A (en) | Method for the synthesis and growth of high purity iii{14 v semiconductor compositions in bulk | |
| JPH02229796A (ja) | ｐ型低転位密度ＩｎＰ単結晶基板材料 | |
| JPH0269307A (ja) | リン化インジウムおよびその製造方法 | |
| JPH08758B2 (ja) | クロムドープ半絶縁性ガリウム・ヒ素単結晶の製造方法 | |
| JPS6325297A (ja) | ド−ピングによる単結晶３−５半絶縁物質の製造方法 | |
| Plaskett | The Synthesis of Bulk GaP from Ga Solutions | |
| JPH01215799A (ja) | 半絶縁性ＧａＡｓ化合物半導体単結晶及びその製造方法 | |
| JP2593148B2 (ja) | 化合物半導体の単結晶の育成方法 | |
| JPH08756B2 (ja) | 無機化合物単結晶の成長方法 | |
| KR950003430B1 (ko) | 더블-도우핑(double-doping)에 의한 p-type GaAs 단결정 성장방법 | |
| CN114808131A (zh) | 一种GaAs单晶及其VGF制备方法 | |
| Lauer et al. | Selected 3d‐transition metals in gallium antimonide: vanadium, titanium and iron | |
| JP3451658B2 (ja) | 混晶半導体単結晶の成長方法 |