JPH0779087B2 - ＧａＡｓ（１１１）Ａ面基板の表面処理方法 - Google Patents
ＧａＡｓ（１１１）Ａ面基板の表面処理方法Info
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- JPH0779087B2 JPH0779087B2 JP3062946A JP6294691A JPH0779087B2 JP H0779087 B2 JPH0779087 B2 JP H0779087B2 JP 3062946 A JP3062946 A JP 3062946A JP 6294691 A JP6294691 A JP 6294691A JP H0779087 B2 JPH0779087 B2 JP H0779087B2
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- plane
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分子線エピタキシャル
法（ＭＢＥ）によりIII−V,II−VI族薄膜結晶をＧａＡ
ｓ （１１１）Ａ面上に成長する際に、ＧａＡｓ（１１
１）Ａ面を欠陥のない滑らかな面に仕上げるＧａＡｓ
（１１１）Ａ面基板の表面処理方法に関する。
法（ＭＢＥ）によりIII−V,II−VI族薄膜結晶をＧａＡ
ｓ （１１１）Ａ面上に成長する際に、ＧａＡｓ（１１
１）Ａ面を欠陥のない滑らかな面に仕上げるＧａＡｓ
（１１１）Ａ面基板の表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】分子線エピタキシャル法によりＧａＡｓ
膜を成長する際の基板として、従来は主として （１０
０）面が用いられたきた。この場合、基板を成長装置に
導入する前に、基板表面を、Ｈ2ＳＯ4系エッチング液
（Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ2＋Ｈ2Ｏ）でエッチングしていた。
膜を成長する際の基板として、従来は主として （１０
０）面が用いられたきた。この場合、基板を成長装置に
導入する前に、基板表面を、Ｈ2ＳＯ4系エッチング液
（Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ2＋Ｈ2Ｏ）でエッチングしていた。
【０００３】ところで、 （１１１）Ａ面を用いて分子
線エピタキシャル法によりＧａＡｓ膜を成長する際に、
上記のように、（１００）面をエッチングする際に使用
される、Ｈ2ＳＯ4系エッチング液を用いてエッチングす
ると、表面に多くのエッチピットが生じる。したがっ
て、上記のようなエッチング処理法によって得られた
（１１１）Ａ面上のＧａＡｓ成長膜は、欠陥が多くデバ
イス作製時に種々の問題が生じる。
線エピタキシャル法によりＧａＡｓ膜を成長する際に、
上記のように、（１００）面をエッチングする際に使用
される、Ｈ2ＳＯ4系エッチング液を用いてエッチングす
ると、表面に多くのエッチピットが生じる。したがっ
て、上記のようなエッチング処理法によって得られた
（１１１）Ａ面上のＧａＡｓ成長膜は、欠陥が多くデバ
イス作製時に種々の問題が生じる。
【０００４】一方、 （１１１）Ａ面上のＧａＡｓ成長
膜は、多くの特徴的な性質をもつことが報告されてい
る。たとえば、ジャパニーズ ジャーナル オブ アプ
ライドフィジックス（Ｊpn．Ｊ．Ａppl．Ｐhys．）のＶ
ol．２８,Ｎo．２,１９８９,pp．Ｌ１５１−Ｌ１５４お
よびＶol．２９,Ｎo．８,１９９０,pp．Ｌ１３５７−Ｌ
１３５９には、ＧａＡｓ：ＳｉドープＭＢＥ成長では、
その成長条件によって伝導型がｐ型にもｎ型にも制御で
き、ラテラルにｐ−ｎ接合を形成できることが報告され
ている。
膜は、多くの特徴的な性質をもつことが報告されてい
る。たとえば、ジャパニーズ ジャーナル オブ アプ
ライドフィジックス（Ｊpn．Ｊ．Ａppl．Ｐhys．）のＶ
ol．２８,Ｎo．２,１９８９,pp．Ｌ１５１−Ｌ１５４お
よびＶol．２９,Ｎo．８,１９９０,pp．Ｌ１３５７−Ｌ
１３５９には、ＧａＡｓ：ＳｉドープＭＢＥ成長では、
その成長条件によって伝導型がｐ型にもｎ型にも制御で
き、ラテラルにｐ−ｎ接合を形成できることが報告され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たように、 （１１１）Ａ面のエッチング処理法が解決
されていないために、高性能なデバイスの製作が困難で
あった。
たように、 （１１１）Ａ面のエッチング処理法が解決
されていないために、高性能なデバイスの製作が困難で
あった。
【０００６】本発明の目的は、分子線エピタキシャル法
を用いて （１１１）Ａ面上にIII−V,II−VI族薄膜結晶
を成長する際に、化学エッチングと熱処理とを組み合わ
せて、欠陥の少ないＧａＡｓ （１１１）Ａ面基板の表
面処理方法を提供することである。
を用いて （１１１）Ａ面上にIII−V,II−VI族薄膜結晶
を成長する際に、化学エッチングと熱処理とを組み合わ
せて、欠陥の少ないＧａＡｓ （１１１）Ａ面基板の表
面処理方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、Ｇ
ａＡｓ（１１１）Ａ面基板を塩酸で洗浄した後、ＮＨ4
ＯＨ系エッチング液でエッチングし、その後、分子線エ
ピタキシャル （ＭＢＥ）装置内で一定量以上の蒸気状
態のＡｓを照射しながら所定温度で熱処理して基板表面
を滑らかにした後、基板温度を通常の成長温度に下げて
ＧａＡｓ（１１１）Ａ面上にIII−V,II−VI族薄膜結晶
を成長させることを特徴としている。
ａＡｓ（１１１）Ａ面基板を塩酸で洗浄した後、ＮＨ4
ＯＨ系エッチング液でエッチングし、その後、分子線エ
ピタキシャル （ＭＢＥ）装置内で一定量以上の蒸気状
態のＡｓを照射しながら所定温度で熱処理して基板表面
を滑らかにした後、基板温度を通常の成長温度に下げて
ＧａＡｓ（１１１）Ａ面上にIII−V,II−VI族薄膜結晶
を成長させることを特徴としている。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、従来困難とされていた
欠陥の少ない滑らかなＧａＡｓ （１１１）Ａ面成長用
基板を得ることができ、 （１１１）Ａ面の特徴を有す
る光、電子デバイスの製造が可能になる。
欠陥の少ない滑らかなＧａＡｓ （１１１）Ａ面成長用
基板を得ることができ、 （１１１）Ａ面の特徴を有す
る光、電子デバイスの製造が可能になる。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
【００１０】実施例１ ＧａＡｓ （１１１）ＡｊｕｓｔおよびＧａＡｓ （１１
１）Ａ１°オフ基板を用意し、まず塩酸で洗浄した後
に、ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2０＝１０：５：４８０
（体積比）（ＮＨ4ＯＨ:２８％,Ｈ2Ｏ2:３５％）で表面
を０．１μm程度エッチングした。その後、ＭＢＥ成長
装置に導入し、熱処理温度を７００℃ないし８２０℃ま
で変化させて、Ａｓ：２．２×１０-5ｔｏｒｒを５分間
照射しながら熱処理を行なった。最後に、基板温度６０
０℃、Ａｓ4／Ｇａ比：４,Ｓｉ：９×１０-17cm-3ｐ型
ドープでＧａＡｓＭＢＥ成長を行なった。
１）Ａ１°オフ基板を用意し、まず塩酸で洗浄した後
に、ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2０＝１０：５：４８０
（体積比）（ＮＨ4ＯＨ:２８％,Ｈ2Ｏ2:３５％）で表面
を０．１μm程度エッチングした。その後、ＭＢＥ成長
装置に導入し、熱処理温度を７００℃ないし８２０℃ま
で変化させて、Ａｓ：２．２×１０-5ｔｏｒｒを５分間
照射しながら熱処理を行なった。最後に、基板温度６０
０℃、Ａｓ4／Ｇａ比：４,Ｓｉ：９×１０-17cm-3ｐ型
ドープでＧａＡｓＭＢＥ成長を行なった。
【００１１】図１に、ＧａＡｓ成長膜を表面荒さ計で測
定した結果を熱処理温度の関数として示す。
定した結果を熱処理温度の関数として示す。
【００１２】（１１１）Ａ面ｊｕｓｔでは、成長表面荒
さは、熱処理温度の増加とともに小さくなるが 、（１
１１）Ａ１°オフでは、７００℃でも（１００）面をＨ
2Ｓ０4系エッチング液で処理した場合と同等の滑らかさ
になる。ホール測定、ホトルミネッセンス測定によって
も、表面が滑らかになるにつれて、ＧａＡｓ膜の特性が
改善されることがわかった。また、 （１１１）Ａ面を
Ｈ2ＳＯ4系エッチング液で処理した場合、熱処理温度を
変化させても、表面荒さは１００オングストローム程度
となり滑らかな表面は得られなかった。
さは、熱処理温度の増加とともに小さくなるが 、（１
１１）Ａ１°オフでは、７００℃でも（１００）面をＨ
2Ｓ０4系エッチング液で処理した場合と同等の滑らかさ
になる。ホール測定、ホトルミネッセンス測定によって
も、表面が滑らかになるにつれて、ＧａＡｓ膜の特性が
改善されることがわかった。また、 （１１１）Ａ面を
Ｈ2ＳＯ4系エッチング液で処理した場合、熱処理温度を
変化させても、表面荒さは１００オングストローム程度
となり滑らかな表面は得られなかった。
【００１３】実施例２ ＧａＡｓ （１１１）ＡｊｕｓｔおよびＧａＡｓ （１１
１）Ａ１°オフ基板を用いて、実施例１と同様な基板前
処理を行なった後、ＭＢＥ成長装置に導入した。そし
て、熱処理温度を７８０℃とし、Ａｓ圧を１×１０-5な
いし３×１０-5tｏｒｒと変化させて５分間照射しなが
ら熱処理を行なった。最後に、基板温度６００℃,Ａｓ4
／Ｇａ比：４,Ｓｉ：９×１０17ｃｍ-3ｐ型ドープでＧ
ａＡｓＭＢＥ成長をおこなった。
１）Ａ１°オフ基板を用いて、実施例１と同様な基板前
処理を行なった後、ＭＢＥ成長装置に導入した。そし
て、熱処理温度を７８０℃とし、Ａｓ圧を１×１０-5な
いし３×１０-5tｏｒｒと変化させて５分間照射しなが
ら熱処理を行なった。最後に、基板温度６００℃,Ａｓ4
／Ｇａ比：４,Ｓｉ：９×１０17ｃｍ-3ｐ型ドープでＧ
ａＡｓＭＢＥ成長をおこなった。
【００１４】図２に、ＧａＡｓ成長膜を表面荒さ計で測
定した結果をＡｓ圧の関数として示す。
定した結果をＡｓ圧の関数として示す。
【００１５】（１１１）Ａ面ｊｕｓｔの表面荒さは、Ａ
ｓ圧１×１０-5ｔｏｒｒでは、１００オングストローム
と大きいが、３×１０-5ｔｏｒｒ以上のＡｓ圧になる
と、２０オングストローム未満となり、ＧａＡｓ成長表
面は滑らかになる。これに伴い、ホール特性、ホトルミ
ネッセンス特性が改善される。
ｓ圧１×１０-5ｔｏｒｒでは、１００オングストローム
と大きいが、３×１０-5ｔｏｒｒ以上のＡｓ圧になる
と、２０オングストローム未満となり、ＧａＡｓ成長表
面は滑らかになる。これに伴い、ホール特性、ホトルミ
ネッセンス特性が改善される。
【図１】本発明の実施例１による表面荒さと熱処理温度
との関係を示す実験結果である。
との関係を示す実験結果である。
【図２】本発明の実施例２による表面荒さとＡｓ圧との
関係を示す実験結果である。
関係を示す実験結果である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 元忠 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール光電波 通信研究所内 (72)発明者 武部 敏彦 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール光電波 通信研究所内 (72)発明者 小林 規矩男 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール光電波 通信研究所内 (56)参考文献 特開 平２−192126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−225817（ＪＰ，Ａ) 第37回応用物理学関係連合講演会講演予 稿集（1990年）第１分冊Ｐ．287 30ａ− Ｔ−６ 第50回応用物理学関係連合講演会講演予 稿集（1989年）第１分冊Ｐ．264 29ａ− Ｗ−２
Claims (1)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ（１１１）Ａ面基板を塩酸で洗
浄した後、ＮＨ4ＯＨ系エッチング液でエッチングし、
その後、分子線エピタキシャル （ＭＢＥ）装置内で一
定量以上の蒸気状態のＡｓを照射しながら所定温度で熱
処理して基板表面を滑らかにした後、基板温度を通常の
成長温度に下げて ＧａＡｓ（１１１）Ａ面上にIII−V,
II−VI族薄膜結晶を成長させることを特徴とするＧａＡ
ｓ（１１１）Ａ面基板の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062946A JPH0779087B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ＧａＡｓ（１１１）Ａ面基板の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062946A JPH0779087B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ＧａＡｓ（１１１）Ａ面基板の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312915A JPH04312915A (ja) | 1992-11-04 |
| JPH0779087B2 true JPH0779087B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=13214984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3062946A Expired - Fee Related JPH0779087B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ＧａＡｓ（１１１）Ａ面基板の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779087B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2706369B2 (ja) * | 1990-11-26 | 1998-01-28 | シャープ株式会社 | 化合物半導体の成長方法及び半導体レーザの製造方法 |
| JP2795002B2 (ja) * | 1991-09-19 | 1998-09-10 | 日本電気株式会社 | ＨｇＣｄＴｅ薄膜の製造方法 |
| WO2014045241A2 (fr) | 2012-09-20 | 2014-03-27 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | Procédé de durcissement d'un revêtement d'un élément de capteur solaire, et éléments obtenus au moyen de ce procédé |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2607239B2 (ja) * | 1985-03-29 | 1997-05-07 | シャープ株式会社 | 分子線エピタキシヤル装置 |
| JP2586626B2 (ja) * | 1989-01-20 | 1997-03-05 | 日本電気株式会社 | エピタキシャル成長方法 |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP3062946A patent/JPH0779087B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 第３７回応用物理学関係連合講演会講演予稿集（１９９０年）第１分冊Ｐ．２８７３０ａ−Ｔ−６ |
| 第５０回応用物理学関係連合講演会講演予稿集（１９８９年）第１分冊Ｐ．２６４２９ａ−Ｗ−２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04312915A (ja) | 1992-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |