JPH0831757A - Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長方法 - Google Patents
Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長方法Info
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- JPH0831757A JPH0831757A JP18274194A JP18274194A JPH0831757A JP H0831757 A JPH0831757 A JP H0831757A JP 18274194 A JP18274194 A JP 18274194A JP 18274194 A JP18274194 A JP 18274194A JP H0831757 A JPH0831757 A JP H0831757A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長温度
を従来に比べて低温化し、しかも実用上十分に速い成長
速度を得る。 【構成】 有機金属化学気相成長法などの気相成長法に
よりＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層、例えばＺｎＴ
ｅ層２を半導体基板、例えばＧａＡｓ基板１上に成長さ
せる場合に、Ｔｅ原料としてジターシャリブチルテルル
を用い、かつ成長原料におけるＩＩ族元素に対するＶＩ
族元素の比を０．７〜３．７とし、成長温度Ｔg を２７
５℃＜Ｔg ≦５００℃とする。
を従来に比べて低温化し、しかも実用上十分に速い成長
速度を得る。 【構成】 有機金属化学気相成長法などの気相成長法に
よりＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層、例えばＺｎＴ
ｅ層２を半導体基板、例えばＧａＡｓ基板１上に成長さ
せる場合に、Ｔｅ原料としてジターシャリブチルテルル
を用い、かつ成長原料におけるＩＩ族元素に対するＶＩ
族元素の比を０．７〜３．７とし、成長温度Ｔg を２７
５℃＜Ｔg ≦５００℃とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体の成長方法に関し、例えば、Ｔｅ系ＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体を用いた発光素子の製造に適用して
好適なものである。
化合物半導体の成長方法に関し、例えば、Ｔｅ系ＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体を用いた発光素子の製造に適用して
好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】ＺｎＴｅを有機金属化学気相成長（ＭＯ
ＣＶＤ）法により成長させる際に従来より用いられてい
る有機Ｔｅ原料としては、ジメチルテルル（ＤＭＴｅ）
(Jpn.J. Appl. Phys. 28(1989)L1341) 、ジエチルテル
ル（ＤＥＴｅ）(J. Crystal Growth 128(1993)633)およ
びジイソプロピルテルル（ＤＩＰＴｅ）(J. Crystal Gr
owth 133(1993)101)がある。
ＣＶＤ）法により成長させる際に従来より用いられてい
る有機Ｔｅ原料としては、ジメチルテルル（ＤＭＴｅ）
(Jpn.J. Appl. Phys. 28(1989)L1341) 、ジエチルテル
ル（ＤＥＴｅ）(J. Crystal Growth 128(1993)633)およ
びジイソプロピルテルル（ＤＩＰＴｅ）(J. Crystal Gr
owth 133(1993)101)がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
有機Ｔｅ原料のうち、ＤＭＴｅまたはＤＥＴｅを用いた
場合には、最適成長温度が４００℃程度と高いために、
結晶欠陥の生成や、伝導型の制御を行う際の不純物の添
加効率の低下などの問題がある。
有機Ｔｅ原料のうち、ＤＭＴｅまたはＤＥＴｅを用いた
場合には、最適成長温度が４００℃程度と高いために、
結晶欠陥の生成や、伝導型の制御を行う際の不純物の添
加効率の低下などの問題がある。
【０００４】一方、ＤＩＰＴｅを用いた場合には、最適
成長温度は３５０℃程度であり、ＤＭＴｅまたはＤＥＴ
ｅを用いた場合の最適成長温度に比べて５０℃程度低い
が、成長温度の低温化はまだ不十分である。
成長温度は３５０℃程度であり、ＤＭＴｅまたはＤＥＴ
ｅを用いた場合の最適成長温度に比べて５０℃程度低い
が、成長温度の低温化はまだ不十分である。
【０００５】したがって、この発明の目的は、従来に比
べて成長温度の低温化を図ることができるＴｅ系ＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体の成長方法を提供することにある。
この発明の他の目的は、実用上十分に速い成長速度を得
ることができるＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長
方法を提供することにある。
べて成長温度の低温化を図ることができるＴｅ系ＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体の成長方法を提供することにある。
この発明の他の目的は、実用上十分に速い成長速度を得
ることができるＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長
方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、Ｚｎ、Ｃｄ、ＭｇおよびＢｅから成る
群より選ばれた少なくとも一種のＩＩ族元素とＴｅ、Ｓ
ｅおよびＳから成る群より選ばれた少なくともＴｅを含
む一種以上のＶＩ族元素とから成るＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体を気相成長法により半導体基板上に成長さ
せるようにしたＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長
方法であって、Ｔｅ原料としてジターシャリブチルテル
ルを用い、かつ成長原料におけるＩＩ族元素に対するＶ
Ｉ族元素の比を０．７〜３．７として、２７５℃＜Ｔg
≦５００℃の成長温度Ｔg でＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を成長させるようにしたことを特徴とするもので
ある。
に、この発明は、Ｚｎ、Ｃｄ、ＭｇおよびＢｅから成る
群より選ばれた少なくとも一種のＩＩ族元素とＴｅ、Ｓ
ｅおよびＳから成る群より選ばれた少なくともＴｅを含
む一種以上のＶＩ族元素とから成るＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体を気相成長法により半導体基板上に成長さ
せるようにしたＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長
方法であって、Ｔｅ原料としてジターシャリブチルテル
ルを用い、かつ成長原料におけるＩＩ族元素に対するＶ
Ｉ族元素の比を０．７〜３．７として、２７５℃＜Ｔg
≦５００℃の成長温度Ｔg でＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を成長させるようにしたことを特徴とするもので
ある。
【０００７】この発明において、成長原料におけるＩＩ
族元素に対するＶＩ族元素の比は、良好な光学的特性を
有するＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させる観
点から、好適には０．７〜２．２の範囲に選ばれる。
族元素に対するＶＩ族元素の比は、良好な光学的特性を
有するＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させる観
点から、好適には０．７〜２．２の範囲に選ばれる。
【０００８】この発明において、半導体基板としては種
々のものを用いることができ、具体的には、Ｓｉ基板
（５．４３１Å）、ＧａＡｓ基板（５．６５３Å）、Ｇ
ａＳｂ基板（６．０９６Å）、ＩｎＡｓ基板（６．０５
８Å）、ＧａＰ基板（５．４５１Å）、ＩｎＰ基板
（５．８６９Å）、ＺｎＴｅ基板（６．１０４Å）、Ｚ
ｎＳｅ基板（５．６６８Å）、ＣｄＴｅ基板（６．４８
１Å）などを用いることができる。なお、各基板の名称
の次の括弧内に格子定数の値を示した。
々のものを用いることができ、具体的には、Ｓｉ基板
（５．４３１Å）、ＧａＡｓ基板（５．６５３Å）、Ｇ
ａＳｂ基板（６．０９６Å）、ＩｎＡｓ基板（６．０５
８Å）、ＧａＰ基板（５．４５１Å）、ＩｎＰ基板
（５．８６９Å）、ＺｎＴｅ基板（６．１０４Å）、Ｚ
ｎＳｅ基板（５．６６８Å）、ＣｄＴｅ基板（６．４８
１Å）などを用いることができる。なお、各基板の名称
の次の括弧内に格子定数の値を示した。
【０００９】この発明において、Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体は、具体的には、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、Ｚｎ
ＣｄＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＭｇＴｅ、ＺｎＭｇＳｅＴ
ｅ、ＢｅＴｅ、ＺｎＢｅＴｅ、ＺｎＢｅＳｅＴｅなどで
ある。
合物半導体は、具体的には、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、Ｚｎ
ＣｄＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＭｇＴｅ、ＺｎＭｇＳｅＴ
ｅ、ＢｅＴｅ、ＺｎＢｅＴｅ、ＺｎＢｅＳｅＴｅなどで
ある。
【００１０】この発明において、気相成長法としては、
有機金属化学気相成長法のほか、ガス原料を用いた分子
線エピタキシー法を用いることができる。
有機金属化学気相成長法のほか、ガス原料を用いた分子
線エピタキシー法を用いることができる。
【００１１】この発明によるＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体の成長方法は、例えば、Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体を用いた発光素子、具体的には、発光ダイオー
ド、半導体レーザー、レーザーＣＲＴ（ＬＣＲＴ）用タ
ーゲットなどの製造に好適に適用される。
半導体の成長方法は、例えば、Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体を用いた発光素子、具体的には、発光ダイオー
ド、半導体レーザー、レーザーＣＲＴ（ＬＣＲＴ）用タ
ーゲットなどの製造に好適に適用される。
【００１２】
【作用】上述のように構成されたこの発明によるＴｅ系
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長方法によれば、Ｔｅ原
料としてジターシャリブチルテルルを用いていることに
より、成長温度を２７５℃まで低温化することができ
る。また、成長原料におけるＩＩ族元素に対するＶＩ族
元素の比を０．７〜３．７としていることにより、実用
上十分に速い成長速度を得ることができ、高い生産性を
確保することができる。また、成長温度が５００℃以下
であることにより、成長結晶の表面モフォロジーを良好
にすることができる。
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長方法によれば、Ｔｅ原
料としてジターシャリブチルテルルを用いていることに
より、成長温度を２７５℃まで低温化することができ
る。また、成長原料におけるＩＩ族元素に対するＶＩ族
元素の比を０．７〜３．７としていることにより、実用
上十分に速い成長速度を得ることができ、高い生産性を
確保することができる。また、成長温度が５００℃以下
であることにより、成長結晶の表面モフォロジーを良好
にすることができる。
【００１３】上述のように成長温度を低温化することが
できることにより、結晶欠陥の発生を抑制することが可
能であり、不純物の付着効率が増大するために不純物添
加効率を増大させることが可能であり、ヘテロ接合界面
における構成元素の相互拡散やｐｎ接合界面における不
純物の相互拡散を抑制することが可能である。
できることにより、結晶欠陥の発生を抑制することが可
能であり、不純物の付着効率が増大するために不純物添
加効率を増大させることが可能であり、ヘテロ接合界面
における構成元素の相互拡散やｐｎ接合界面における不
純物の相互拡散を抑制することが可能である。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。まず、この発明をＺｎＴｅ層の成長
に適用した第１実施例について説明する。この第１実施
例においては、Ｔｅ原料としてジターシャリブチルテル
ル（ＤＴＢＴｅ）を用いる。このＤＴＢＴｅの蒸気圧Ｐ
（Ｐａ）と温度Ｔ（Ｋ）との関係はｌｏｇＰ＝６．８５
１−１３２３／Ｔで表される。この式から、２５℃にお
けるＤＴＢＴｅの蒸気圧は２５８Ｐａとなり、これより
ＤＴＢＴｅはＭＯＣＶＤ用成長原料として十分な蒸気圧
を有していることがわかる。
しながら説明する。まず、この発明をＺｎＴｅ層の成長
に適用した第１実施例について説明する。この第１実施
例においては、Ｔｅ原料としてジターシャリブチルテル
ル（ＤＴＢＴｅ）を用いる。このＤＴＢＴｅの蒸気圧Ｐ
（Ｐａ）と温度Ｔ（Ｋ）との関係はｌｏｇＰ＝６．８５
１−１３２３／Ｔで表される。この式から、２５℃にお
けるＤＴＢＴｅの蒸気圧は２５８Ｐａとなり、これより
ＤＴＢＴｅはＭＯＣＶＤ用成長原料として十分な蒸気圧
を有していることがわかる。
【００１５】この第１実施例においては、上述のように
Ｔｅ原料としてＤＴＢＴｅを用い、Ｚｎ原料としてジメ
チル亜鉛（ＤＭＺｎ）を用いたＭＯＣＶＤ法により、図
１に示すように、ＧａＡｓ基板１上にＺｎＴｅ層２を成
長させる。
Ｔｅ原料としてＤＴＢＴｅを用い、Ｚｎ原料としてジメ
チル亜鉛（ＤＭＺｎ）を用いたＭＯＣＶＤ法により、図
１に示すように、ＧａＡｓ基板１上にＺｎＴｅ層２を成
長させる。
【００１６】図２は、Ｚｎ原料としてのＤＭＺｎの流量
を２．７μｍｏｌ／ｍｉｎ、Ｔｅ原料としてのＤＴＢＴ
ｅの流量を３．０μｍｏｌ／ｍｉｎとした場合（成長原
料におけるＩＩ族元素に対するＶＩ族元素の比をＶＩ／
ＩＩ比と略記すると、このときのＶＩ／ＩＩ比＝３．０
／２．７≒１．１である）におけるＺｎＴｅの成長速度
の成長温度依存性を測定した結果を示す。実際の発光素
子の製造においてＺｎＴｅを成長させる場合を考える
と、生産性の観点から、成長速度は１μｍ／ｈ程度以上
であることが望ましいが、図２より、成長温度が３００
℃と低温でも、１μｍ／ｈ程度の成長速度が得られてい
ることがわかる。
を２．７μｍｏｌ／ｍｉｎ、Ｔｅ原料としてのＤＴＢＴ
ｅの流量を３．０μｍｏｌ／ｍｉｎとした場合（成長原
料におけるＩＩ族元素に対するＶＩ族元素の比をＶＩ／
ＩＩ比と略記すると、このときのＶＩ／ＩＩ比＝３．０
／２．７≒１．１である）におけるＺｎＴｅの成長速度
の成長温度依存性を測定した結果を示す。実際の発光素
子の製造においてＺｎＴｅを成長させる場合を考える
と、生産性の観点から、成長速度は１μｍ／ｈ程度以上
であることが望ましいが、図２より、成長温度が３００
℃と低温でも、１μｍ／ｈ程度の成長速度が得られてい
ることがわかる。
【００１７】これに対して、Ｔｅ原料としてＤＥＴｅを
用いた場合には、３００℃では成長はほとんど不可能で
あり(J. Appl. Phys. 64(1988)6750) 、ＤＩＰＴｅを用
いた場合には、成長速度は０．０５μｍ／ｈ程度と非常
に遅くなる。
用いた場合には、３００℃では成長はほとんど不可能で
あり(J. Appl. Phys. 64(1988)6750) 、ＤＩＰＴｅを用
いた場合には、成長速度は０．０５μｍ／ｈ程度と非常
に遅くなる。
【００１８】図３に、Ｚｎ原料としてのＤＭＺｎの流量
およびＴｅ原料としてのＤＴＢＴｅの流量を上述と同じ
値に設定して３００℃でＧａＡｓ基板１上に成長された
ＺｎＴｅ層２のＸ線回折スペクトルの測定結果を示す。
ただし、ＺｎＴｅ層２の厚さは２．５μｍである。図３
からわかるように、ＺｎＴｅによるＸ線回折のピークの
半値幅は、２．５μｍの厚さに対して３５０秒程度であ
り、このことからＺｎＴｅ層２は良好な結晶性を有して
いると言える。ＧａＡｓとＺｎＴｅとの間には約７％の
格子不整が存在するにもかかわらず、このように良好な
結晶性を有するＺｎＴｅ層２をＧａＡｓ基板１上に成長
させることができることは、注目に値する。
およびＴｅ原料としてのＤＴＢＴｅの流量を上述と同じ
値に設定して３００℃でＧａＡｓ基板１上に成長された
ＺｎＴｅ層２のＸ線回折スペクトルの測定結果を示す。
ただし、ＺｎＴｅ層２の厚さは２．５μｍである。図３
からわかるように、ＺｎＴｅによるＸ線回折のピークの
半値幅は、２．５μｍの厚さに対して３５０秒程度であ
り、このことからＺｎＴｅ層２は良好な結晶性を有して
いると言える。ＧａＡｓとＺｎＴｅとの間には約７％の
格子不整が存在するにもかかわらず、このように良好な
結晶性を有するＺｎＴｅ層２をＧａＡｓ基板１上に成長
させることができることは、注目に値する。
【００１９】図４は、上記のＸ線回折スペクトルの測定
に用いた試料と同一の試料について室温でフォトルミネ
ッセンススペクトルを測定した結果を示す。図４におい
て、ＺｎＴｅのバンドギャップエネルギーに対応する波
長５４８ｎｍの発光以外には何ら発光は見られず、した
がってＺｎＴｅ層２は非常に良好な光学的特性を示して
いると言える。
に用いた試料と同一の試料について室温でフォトルミネ
ッセンススペクトルを測定した結果を示す。図４におい
て、ＺｎＴｅのバンドギャップエネルギーに対応する波
長５４８ｎｍの発光以外には何ら発光は見られず、した
がってＺｎＴｅ層２は非常に良好な光学的特性を示して
いると言える。
【００２０】また、光学顕微鏡によりＺｎＴｅ層２の表
面モフォロジーを調べた結果、表面モフォロジーは良好
であった。
面モフォロジーを調べた結果、表面モフォロジーは良好
であった。
【００２１】次に、Ｚｎ原料としてのＤＭＺｎの流量を
２．７μｍｏｌ／ｍｉｎに固定し、Ｔｅ原料としてのＤ
ＴＢＴｅの流量を変化させて３００℃でＧａＡｓ基板１
上にＺｎＴｅ層２を成長させた場合における成長速度の
成長原料におけるＶＩ／ＩＩ比依存性の測定結果を図５
に示す。図５より、ＶＩ／ＩＩ比が０．７〜３．７の場
合には、０．７〜１．５μｍ／ｈの成長速度が得られて
いる。すでに述べたように、生産性の観点からは成長速
度は１μｍ／ｈ程度以上であることが望ましいが、ＶＩ
／ＩＩ比が０．７よりも小さい場合に成長速度を速くし
ようとすると、成長原料の供給量を増やさなければなら
ないため、やはり生産性の低下を招く。したがって、生
産性の観点から、ＶＩ／ＩＩ比は０．７以上が望ましい
ことがわかる。
２．７μｍｏｌ／ｍｉｎに固定し、Ｔｅ原料としてのＤ
ＴＢＴｅの流量を変化させて３００℃でＧａＡｓ基板１
上にＺｎＴｅ層２を成長させた場合における成長速度の
成長原料におけるＶＩ／ＩＩ比依存性の測定結果を図５
に示す。図５より、ＶＩ／ＩＩ比が０．７〜３．７の場
合には、０．７〜１．５μｍ／ｈの成長速度が得られて
いる。すでに述べたように、生産性の観点からは成長速
度は１μｍ／ｈ程度以上であることが望ましいが、ＶＩ
／ＩＩ比が０．７よりも小さい場合に成長速度を速くし
ようとすると、成長原料の供給量を増やさなければなら
ないため、やはり生産性の低下を招く。したがって、生
産性の観点から、ＶＩ／ＩＩ比は０．７以上が望ましい
ことがわかる。
【００２２】図５に示す成長速度のＶＩ／ＩＩ比依存性
の測定に用いた試料と同一の試料についてカソードルミ
ネッセンススペクトルを１００Ｋで測定した結果を図６
〜図１０に示す。ここで、図６はＶＩ／ＩＩ比＝０．
４、図７はＶＩ／ＩＩ比＝０．７、図８はＶＩ／ＩＩ比
＝１．１、図９はＶＩ／ＩＩ比＝２．２、図１０はＶＩ
／ＩＩ比＝３．７である場合の測定結果を示す。このカ
ソードルミネッセンススペクトルの測定において、励起
用の電子の加速電圧は２０ｋＶ、電流は１００ｎＡとし
た。図６〜図１０より、ＶＩ／ＩＩ比が大きくなるにつ
れて、波長５５０ｎｍ付近の不純物に関連した発光およ
び波長７００ｎｍ付近の深い準位からの発光が現れてく
ることがわかる。したがって、これらの不純物に関連す
る発光および深い準位からの発光を抑え、良好な光学的
特性を得るためには、ＶＩ／ＩＩ比はあまり大きくし過
ぎないことが必要であると考えられる。
の測定に用いた試料と同一の試料についてカソードルミ
ネッセンススペクトルを１００Ｋで測定した結果を図６
〜図１０に示す。ここで、図６はＶＩ／ＩＩ比＝０．
４、図７はＶＩ／ＩＩ比＝０．７、図８はＶＩ／ＩＩ比
＝１．１、図９はＶＩ／ＩＩ比＝２．２、図１０はＶＩ
／ＩＩ比＝３．７である場合の測定結果を示す。このカ
ソードルミネッセンススペクトルの測定において、励起
用の電子の加速電圧は２０ｋＶ、電流は１００ｎＡとし
た。図６〜図１０より、ＶＩ／ＩＩ比が大きくなるにつ
れて、波長５５０ｎｍ付近の不純物に関連した発光およ
び波長７００ｎｍ付近の深い準位からの発光が現れてく
ることがわかる。したがって、これらの不純物に関連す
る発光および深い準位からの発光を抑え、良好な光学的
特性を得るためには、ＶＩ／ＩＩ比はあまり大きくし過
ぎないことが必要であると考えられる。
【００２３】以上のように、この第１実施例によれば、
ＭＯＣＶＤ法によりＺｎＴｅ層２を成長させる際のＴｅ
原料としてＤＴＢＴｅを用いていることにより、成長温
度を例えば３００℃程度に低温化することができる。ま
た、成長原料におけるＶＩ／ＩＩ比を０．７〜３．７と
することにより、成長速度も０．７〜１．５μｍ／ｈ程
度と十分に速くすることができる。すなわち、この第１
実施例によれば、成長温度の低温化および高い生産性の
確保を同時に達成することができる。しかも、この第１
実施例によれば、ＺｎＴｅ層２の結晶性や表面モフォロ
ジーを良好とすることができる。
ＭＯＣＶＤ法によりＺｎＴｅ層２を成長させる際のＴｅ
原料としてＤＴＢＴｅを用いていることにより、成長温
度を例えば３００℃程度に低温化することができる。ま
た、成長原料におけるＶＩ／ＩＩ比を０．７〜３．７と
することにより、成長速度も０．７〜１．５μｍ／ｈ程
度と十分に速くすることができる。すなわち、この第１
実施例によれば、成長温度の低温化および高い生産性の
確保を同時に達成することができる。しかも、この第１
実施例によれば、ＺｎＴｅ層２の結晶性や表面モフォロ
ジーを良好とすることができる。
【００２４】次に、この発明を半導体レーザーの製造に
適用した第２実施例について説明する。この第２実施例
においては、図１１に示すように、ＭＯＣＶＤ法によ
り、半導体基板１１上に、２７５℃＜Ｔg ≦５００℃の
成長温度、例えば３００℃程度の成長温度で、ドナー不
純物として例えばＩがドープされたｎ型ＺｎＭｇＴｅク
ラッド層１２、ＺｎＴｅ活性層１３およびアクセプタ不
純物として例えばＮがドープされたｐ型ＺｎＭｇＴｅク
ラッド層１４を順次成長させる。
適用した第２実施例について説明する。この第２実施例
においては、図１１に示すように、ＭＯＣＶＤ法によ
り、半導体基板１１上に、２７５℃＜Ｔg ≦５００℃の
成長温度、例えば３００℃程度の成長温度で、ドナー不
純物として例えばＩがドープされたｎ型ＺｎＭｇＴｅク
ラッド層１２、ＺｎＴｅ活性層１３およびアクセプタ不
純物として例えばＮがドープされたｐ型ＺｎＭｇＴｅク
ラッド層１４を順次成長させる。
【００２５】このＭＯＣＶＤ法による成長においては、
Ｚｎ原料としてＤＭＺｎ、Ｍｇ原料としてビスメチルシ
クロペンタジエニルマグネシウム（（ＭｅＣｐ）2 Ｍ
ｇ）、Ｔｅ原料としてＤＴＢＴｅを用いる。この場合、
各層の成長に用いる成長原料におけるＶＩ／ＩＩ比は、
いずれも０．７〜３．７とする。また、ｎ型ＺｎＭｇＴ
ｅクラッド層１２のＩのドーパントとしては例えばヨウ
化エチル（Ｃ2 Ｈ5 Ｉ）を用い、ｐ型ＺｎＭｇＴｅクラ
ッド層１４のＮのドーパントとしては例えばアンモニア
（ＮＨ3 ）を用いる。この第２実施例によれば、半導体
レーザーを構成する各層を例えば３００℃程度の低い成
長温度で、しかも速い成長速度で成長させることができ
る。
Ｚｎ原料としてＤＭＺｎ、Ｍｇ原料としてビスメチルシ
クロペンタジエニルマグネシウム（（ＭｅＣｐ）2 Ｍ
ｇ）、Ｔｅ原料としてＤＴＢＴｅを用いる。この場合、
各層の成長に用いる成長原料におけるＶＩ／ＩＩ比は、
いずれも０．７〜３．７とする。また、ｎ型ＺｎＭｇＴ
ｅクラッド層１２のＩのドーパントとしては例えばヨウ
化エチル（Ｃ2 Ｈ5 Ｉ）を用い、ｐ型ＺｎＭｇＴｅクラ
ッド層１４のＮのドーパントとしては例えばアンモニア
（ＮＨ3 ）を用いる。この第２実施例によれば、半導体
レーザーを構成する各層を例えば３００℃程度の低い成
長温度で、しかも速い成長速度で成長させることができ
る。
【００２６】次に、この発明を半導体レーザーの製造に
適用した第３実施例について説明する。この第３実施例
においては、図１２に示すように、ＭＯＣＶＤ法によ
り、半導体基板２１上に、２７５℃＜Ｔg ≦５００℃の
成長温度、例えば３００℃程度の成長温度で、ドナー不
純物として例えばＩがドープされたｎ型ＺｎＴｅクラッ
ド層２２、ＺｎＣｄＴｅ活性層２３およびアクセプタ不
純物として例えばＮがドープされたｐ型ＺｎＴｅクラッ
ド層２４を順次成長させる。
適用した第３実施例について説明する。この第３実施例
においては、図１２に示すように、ＭＯＣＶＤ法によ
り、半導体基板２１上に、２７５℃＜Ｔg ≦５００℃の
成長温度、例えば３００℃程度の成長温度で、ドナー不
純物として例えばＩがドープされたｎ型ＺｎＴｅクラッ
ド層２２、ＺｎＣｄＴｅ活性層２３およびアクセプタ不
純物として例えばＮがドープされたｐ型ＺｎＴｅクラッ
ド層２４を順次成長させる。
【００２７】このＭＯＣＶＤ法による成長においては、
Ｚｎ原料としてＤＭＺｎ、Ｃｄ原料としてジメチルカド
ミウム（ＤＭＣｄ）、Ｔｅ原料としてＤＴＢＴｅを用い
る。この場合、各層の成長に用いる成長原料におけるＶ
Ｉ／ＩＩ比は、いずれも０．７〜３．７とする。また、
第２実施例と同様に、ｎ型ＺｎＴｅクラッド層２２のＩ
のドーパントとしては例えばＣ2 Ｈ5 Ｉを用い、ｐ型Ｚ
ｎＭｇＴｅクラッド層２４のＮのドーパントとしては例
えばＮＨ3 を用いる。この第３実施例によれば、第２実
施例と同様に、半導体レーザーを構成する各層を低い成
長温度で、しかも速い成長速度で成長させることができ
る。
Ｚｎ原料としてＤＭＺｎ、Ｃｄ原料としてジメチルカド
ミウム（ＤＭＣｄ）、Ｔｅ原料としてＤＴＢＴｅを用い
る。この場合、各層の成長に用いる成長原料におけるＶ
Ｉ／ＩＩ比は、いずれも０．７〜３．７とする。また、
第２実施例と同様に、ｎ型ＺｎＴｅクラッド層２２のＩ
のドーパントとしては例えばＣ2 Ｈ5 Ｉを用い、ｐ型Ｚ
ｎＭｇＴｅクラッド層２４のＮのドーパントとしては例
えばＮＨ3 を用いる。この第３実施例によれば、第２実
施例と同様に、半導体レーザーを構成する各層を低い成
長温度で、しかも速い成長速度で成長させることができ
る。
【００２８】以上、この発明の実施例について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。
【００２９】例えば、上述の第２実施例および第３実施
例においては、この発明を半導体レーザーの製造に適用
した場合について説明したが、この発明は、図１１およ
び図１２に示す構造と全く同様の構造の発光ダイオード
の製造に適用することも可能である。
例においては、この発明を半導体レーザーの製造に適用
した場合について説明したが、この発明は、図１１およ
び図１２に示す構造と全く同様の構造の発光ダイオード
の製造に適用することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によるＴｅ
系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長方法によれば、Ｔｅ
原料としてジターシャリブチルテルルを用い、かつ成長
原料におけるＩＩ族元素に対するＶＩ族元素の比を０．
７〜３．７として、２７５℃＜Ｔg ≦５００℃の成長温
度Ｔg でＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させる
ようにしているので、成長温度の低温化および高い生産
性の確保を同時に達成することができる。
系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長方法によれば、Ｔｅ
原料としてジターシャリブチルテルルを用い、かつ成長
原料におけるＩＩ族元素に対するＶＩ族元素の比を０．
７〜３．７として、２７５℃＜Ｔg ≦５００℃の成長温
度Ｔg でＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させる
ようにしているので、成長温度の低温化および高い生産
性の確保を同時に達成することができる。
【図１】この発明の第１実施例によるＺｎＴｅ層の成長
方法を説明するための断面図である。
方法を説明するための断面図である。
【図２】この発明の第１実施例によるＺｎＴｅ層の成長
方法におけるＺｎＴｅ層の成長速度の成長温度依存性の
測定結果を示すグラフである。
方法におけるＺｎＴｅ層の成長速度の成長温度依存性の
測定結果を示すグラフである。
【図３】この発明の第１実施例によるＺｎＴｅ層の成長
方法により成長されたＺｎＴｅ層のＸ線回折スペクトル
の測定結果を示す略線図である。
方法により成長されたＺｎＴｅ層のＸ線回折スペクトル
の測定結果を示す略線図である。
【図４】この発明の第１実施例によるＺｎＴｅ層の成長
方法により成長されたＺｎＴｅ層のフォトルミネッセン
ススペクトルの測定結果を示す略線図である。
方法により成長されたＺｎＴｅ層のフォトルミネッセン
ススペクトルの測定結果を示す略線図である。
【図５】この発明の第１実施例によるＺｎＴｅ層の成長
方法におけるＺｎＴｅ層の成長速度の成長原料における
ＶＩ／ＩＩ比依存性の測定結果を示すグラフである。
方法におけるＺｎＴｅ層の成長速度の成長原料における
ＶＩ／ＩＩ比依存性の測定結果を示すグラフである。
【図６】この発明の第１実施例によるＺｎＴｅ層の成長
方法により成長されたＺｎＴｅ層のカソードミネッセン
ススペクトルの測定結果を示す略線図である。
方法により成長されたＺｎＴｅ層のカソードミネッセン
ススペクトルの測定結果を示す略線図である。
【図７】この発明の第１実施例によるＺｎＴｅ層の成長
方法により成長されたＺｎＴｅ層のカソードミネッセン
ススペクトルの測定結果を示す略線図である。
方法により成長されたＺｎＴｅ層のカソードミネッセン
ススペクトルの測定結果を示す略線図である。
【図８】この発明の第１実施例によるＺｎＴｅ層の成長
方法により成長されたＺｎＴｅ層のカソードミネッセン
ススペクトルの測定結果を示す略線図である。
方法により成長されたＺｎＴｅ層のカソードミネッセン
ススペクトルの測定結果を示す略線図である。
【図９】この発明の第１実施例によるＺｎＴｅ層の成長
方法により成長されたＺｎＴｅ層のカソードミネッセン
ススペクトルの測定結果を示す略線図である。
方法により成長されたＺｎＴｅ層のカソードミネッセン
ススペクトルの測定結果を示す略線図である。
【図１０】この発明の第１実施例によるＺｎＴｅ層の成
長方法により成長されたＺｎＴｅ層のカソードミネッセ
ンススペクトルの測定結果を示す略線図である。
長方法により成長されたＺｎＴｅ層のカソードミネッセ
ンススペクトルの測定結果を示す略線図である。
【図１１】この発明の第２実施例による半導体レーザー
の製造方法を説明するための断面図である。
の製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】この発明の第３実施例による半導体レーザー
の製造方法を説明するための断面図である。
の製造方法を説明するための断面図である。
１ ＧａＡｓ基板 ２ ＺｎＴｅ層 １１、２１ 半導体基板 １２ ｎ型ＺｎＭｇＴｅクラッド層 １３ ＺｎＴｅ活性層 １４ ｐ型ＺｎＭｇＴｅクラッド層 ２２ ｎ型ＺｎＴｅクラッド層 ２３ ＺｎＣｄＴｅ活性層 ２４ ｐ型ＺｎＴｅクラッド層
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｚｎ、Ｃｄ、ＭｇおよびＢｅから成る群
より選ばれた少なくとも一種のＩＩ族元素とＴｅ、Ｓｅ
およびＳから成る群より選ばれた少なくともＴｅを含む
一種以上のＶＩ族元素とから成るＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を気相成長法により半導体基板上に成長させ
るようにしたＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長方
法であって、 Ｔｅ原料としてジターシャリブチルテルルを用い、かつ
成長原料におけるＩＩ族元素に対するＶＩ族元素の比を
０．７〜３．７として、２７５℃＜Ｔg ≦５００℃の成
長温度Ｔg で上記Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成
長させるようにしたことを特徴とするＴｅ系ＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体の成長方法。 - 【請求項２】 上記成長原料におけるＩＩ族元素に対す
るＶＩ族元素の比を０．７〜２．２とすることを特徴と
する請求項１記載のＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の
成長方法。 - 【請求項３】 上記半導体基板はＳｉ基板、ＧａＡｓ基
板、ＧａＳｂ基板、ＩｎＡｓ基板、ＧａＰ基板、ＩｎＰ
基板、ＺｎＴｅ基板、ＺｎＳｅ基板またはＣｄＴｅ基板
であることを特徴とする請求項１記載のＴｅ系ＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体の成長方法。 - 【請求項４】 上記Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は
ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＣｄＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＭ
ｇＴｅ、ＺｎＭｇＳｅＴｅ、ＢｅＴｅ、ＺｎＢｅＴｅま
たはＺｎＢｅＳｅＴｅであることを特徴とする請求項
１、２または３記載のＴｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
の成長方法。 - 【請求項５】 上記気相成長法は有機金属化学気相成長
法またはガス原料を用いた分子線エピタキシー法である
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のＴｅ系Ｉ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18274194A JPH0831757A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18274194A JPH0831757A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831757A true JPH0831757A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=16123628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18274194A Pending JPH0831757A (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | Ｔｅ系ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831757A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009212284A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Hitachi Cable Ltd | 窒化ガリウム基板 |
| CN105002561A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-10-28 | 西北工业大学 | 在(100)GaAs衬底上制备ZnTe外延厚膜的方法 |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP18274194A patent/JPH0831757A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009212284A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Hitachi Cable Ltd | 窒化ガリウム基板 |
| CN105002561A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-10-28 | 西北工业大学 | 在(100)GaAs衬底上制备ZnTe外延厚膜的方法 |
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