JPH0888175A - 分子線エピタキシャル成長装置および光半導体装置の製造方法 - Google Patents
分子線エピタキシャル成長装置および光半導体装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 他の層にＴｅを混入させることなくｐ型のオ
ーミック層を有するII-VI 族化合物半導体層を形成でき
る分子線エピタキシャル成長装置および光半導体装置の
製造方法を提供すること。 【構成】 分子線エピタキシャル成長（以下、ＭＢＥと
記す）装置１は少なくとも、第２チェンバー１２および
第３チェンバー１３からなる複数のチェンバーを有する
ものである。第１チェンバー１２はＴｅを含まないII-V
I 族化合物半導体層を形成するためのものであり、第２
チェンバー１３は少なくともＴｅを含むII-VI 族化合物
半導体層を形成するためのものである。また光半導体装
置の製造方法は、II-VI 族化合物半導体層を積層してな
る光半導体装置の製造方法であり、上記ＭＢＥ装置１を
用いて少なくともＴｅを含むII-VI 族化合物半導体層を
形成する。
ーミック層を有するII-VI 族化合物半導体層を形成でき
る分子線エピタキシャル成長装置および光半導体装置の
製造方法を提供すること。 【構成】 分子線エピタキシャル成長（以下、ＭＢＥと
記す）装置１は少なくとも、第２チェンバー１２および
第３チェンバー１３からなる複数のチェンバーを有する
ものである。第１チェンバー１２はＴｅを含まないII-V
I 族化合物半導体層を形成するためのものであり、第２
チェンバー１３は少なくともＴｅを含むII-VI 族化合物
半導体層を形成するためのものである。また光半導体装
置の製造方法は、II-VI 族化合物半導体層を積層してな
る光半導体装置の製造方法であり、上記ＭＢＥ装置１を
用いて少なくともＴｅを含むII-VI 族化合物半導体層を
形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、II-VI 族化合物半導体
層の形成が可能な分子線エピタキシャル成長装置および
当該分子線エピタキシャル成長装置を用いた光半導体装
置の製造方法に関するものである。
層の形成が可能な分子線エピタキシャル成長装置および
当該分子線エピタキシャル成長装置を用いた光半導体装
置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛セレン（ＺｎＳｅ）系のII-VI 族化
合物半導体は、青緑色を発光するレーザダイオードや発
光ダイオードなどの光半導体装置に応用されている。こ
のII-VI 族化合物半導体を用いて光半導体装置を構成す
る場合、ｐ型のオーミック層を得ることが難しい。一
方、種々のII-VI 族化合物半導体の中で、亜鉛テルル
（ＺｎＴｅ）はｐ型伝導のみが得られやすい。よって、
上記オーミック層の形成には、ＺｎＴｅを用いることが
必須になっている。
合物半導体は、青緑色を発光するレーザダイオードや発
光ダイオードなどの光半導体装置に応用されている。こ
のII-VI 族化合物半導体を用いて光半導体装置を構成す
る場合、ｐ型のオーミック層を得ることが難しい。一
方、種々のII-VI 族化合物半導体の中で、亜鉛テルル
（ＺｎＴｅ）はｐ型伝導のみが得られやすい。よって、
上記オーミック層の形成には、ＺｎＴｅを用いることが
必須になっている。
【０００３】オーミック層の形成にＺｎＴｅを用いた青
緑色発光の光半導体装置の一例を図３に示す。この光半
導体装置１００は半導体レーザ装置であり、例えばガリ
ウムヒ素（ＧａＡｓ）からなる基板１１０を用いてい
る。基板１１０上にはＧａＡｓのバッファ層１２１が形
成されており、バッファ層１２１上にはII-VI 族化合物
半導体層１２０が形成されている。以下、その一例を説
明する。
緑色発光の光半導体装置の一例を図３に示す。この光半
導体装置１００は半導体レーザ装置であり、例えばガリ
ウムヒ素（ＧａＡｓ）からなる基板１１０を用いてい
る。基板１１０上にはＧａＡｓのバッファ層１２１が形
成されており、バッファ層１２１上にはII-VI 族化合物
半導体層１２０が形成されている。以下、その一例を説
明する。
【０００４】すなわち、ＧａＡｓのバッファ層１２１上
にはＺｎＳｅのバッファ１２２と、例えば亜鉛マグネシ
ウムイオウセレン（ＺｎＭｇＳＳｅ）からなるｎ型クラ
ッド層１２３とが順に形成されている。さらに亜鉛イオ
ウセレン（ＺｎＳＳｅ）からなるｎ型ガイド層１２４、
例えば亜鉛カドミウムセレン（ＺｎＣｄＳｅ）からなる
活性層１２５、ＺｎＳＳｅからなるｐ型ガイド層１２６
が積層されている。
にはＺｎＳｅのバッファ１２２と、例えば亜鉛マグネシ
ウムイオウセレン（ＺｎＭｇＳＳｅ）からなるｎ型クラ
ッド層１２３とが順に形成されている。さらに亜鉛イオ
ウセレン（ＺｎＳＳｅ）からなるｎ型ガイド層１２４、
例えば亜鉛カドミウムセレン（ＺｎＣｄＳｅ）からなる
活性層１２５、ＺｎＳＳｅからなるｐ型ガイド層１２６
が積層されている。
【０００５】またｐ型ガイド層１２６上には、亜鉛マグ
ネシウムイオウセレン（ＺｎＭｇＳＳｅ：Ｎ）からなる
ｐ型クラッド層１２７と、ＺｎＳＳｅからなるｐ型クラ
ッド層１２８とが順に形成されている。そしてｐ型クラ
ッド層１２８上には、例えばＺｎＳｅ／ＺｎＴｅの多層
膜からなりかつ超格子構造をなすコンタクト層１２９
と、ＺｎＴｅからなるキャップ層１３０とが順に形成さ
れている。つまり、コンタクト層１２９とキャップ層１
３０とからなるｐ型のオーミック層が形成されてII-VI
族化合物半導体層１２０が構成されている。
ネシウムイオウセレン（ＺｎＭｇＳＳｅ：Ｎ）からなる
ｐ型クラッド層１２７と、ＺｎＳＳｅからなるｐ型クラ
ッド層１２８とが順に形成されている。そしてｐ型クラ
ッド層１２８上には、例えばＺｎＳｅ／ＺｎＴｅの多層
膜からなりかつ超格子構造をなすコンタクト層１２９
と、ＺｎＴｅからなるキャップ層１３０とが順に形成さ
れている。つまり、コンタクト層１２９とキャップ層１
３０とからなるｐ型のオーミック層が形成されてII-VI
族化合物半導体層１２０が構成されている。
【０００６】従来、上記II-VI 族化合物半導体層１２０
は、例えば分子線エピタキシャル成長（以下、ＭＢＥと
記す）装置を使用したＭＢＥ法によって形成されてい
る。ＭＢＥ法では、超高真空中でII-VI 族化合物半導体
層１２０の成分元素を蒸発させて基板１１０上にエピタ
キシャル成長させ、各層１２１〜１３０を形成してい
る。
は、例えば分子線エピタキシャル成長（以下、ＭＢＥと
記す）装置を使用したＭＢＥ法によって形成されてい
る。ＭＢＥ法では、超高真空中でII-VI 族化合物半導体
層１２０の成分元素を蒸発させて基板１１０上にエピタ
キシャル成長させ、各層１２１〜１３０を形成してい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、テルル
（Ｔｅ）は蒸気圧の高い元素である。このため、ＭＢＥ
装置のチェンバー内に配置された基板とチェンバーに接
続されたＴｅセルとの間をシャッタで遮断しても、Ｔｅ
セルの温度を成長可能な程度まで上昇させるとＴｅが基
板側へ回り込む。よってＺｎＴｅを含むコンタクト層の
下層のｐ型クラッド層を成長させる際に、ｐ型クラッド
層にＴｅが混入してｐ型クラッド層のホール濃度が減少
し、結晶性が低下するという問題が発生する。
（Ｔｅ）は蒸気圧の高い元素である。このため、ＭＢＥ
装置のチェンバー内に配置された基板とチェンバーに接
続されたＴｅセルとの間をシャッタで遮断しても、Ｔｅ
セルの温度を成長可能な程度まで上昇させるとＴｅが基
板側へ回り込む。よってＺｎＴｅを含むコンタクト層の
下層のｐ型クラッド層を成長させる際に、ｐ型クラッド
層にＴｅが混入してｐ型クラッド層のホール濃度が減少
し、結晶性が低下するという問題が発生する。
【０００８】例えばＺｎＭｇＳＳｅからなるｐ型クラッ
ド層の通常のホール濃度がおよそ３×１０17cm-3である
場合、ｐ型クラッド層のセレン（Ｓｅ）に対してＴｅが
２％程度混入すると、ホール濃度はおそよ１×１０17cm
-3程度まで低下する。また７７Ｋでのフォトルミネッセ
ンス（ＰＬ）で、ｎ型クラッド層にもＴｅの深いドーピ
ングが観察される。その結果、形成した光半導体装置の
動作電流や発振電流が増加したり、発光強度が低下する
など、基本的な発光特性に甚大な影響を与える。
ド層の通常のホール濃度がおよそ３×１０17cm-3である
場合、ｐ型クラッド層のセレン（Ｓｅ）に対してＴｅが
２％程度混入すると、ホール濃度はおそよ１×１０17cm
-3程度まで低下する。また７７Ｋでのフォトルミネッセ
ンス（ＰＬ）で、ｎ型クラッド層にもＴｅの深いドーピ
ングが観察される。その結果、形成した光半導体装置の
動作電流や発振電流が増加したり、発光強度が低下する
など、基本的な発光特性に甚大な影響を与える。
【０００９】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、他の層にＴｅを混入させることなくｐ型
のオーミック層を有するII-VI 族化合物半導体層を形成
できるＭＢＥ装置および光半導体装置の製造方法を提供
することを目的としている。
たものであり、他の層にＴｅを混入させることなくｐ型
のオーミック層を有するII-VI 族化合物半導体層を形成
できるＭＢＥ装置および光半導体装置の製造方法を提供
することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の第１発明のＭＢＥ装置は、少なくとも第１チェンバー
および第２チェンバーからなる複数のチェンバーを有す
るものである。第１チェンバーはＴｅを含まないII-VI
族化合物半導体層を形成するためのものであり、第２チ
ェンバーは少なくともＴｅを含むII-VI 族化合物半導体
層を形成するためのものである。
の第１発明のＭＢＥ装置は、少なくとも第１チェンバー
および第２チェンバーからなる複数のチェンバーを有す
るものである。第１チェンバーはＴｅを含まないII-VI
族化合物半導体層を形成するためのものであり、第２チ
ェンバーは少なくともＴｅを含むII-VI 族化合物半導体
層を形成するためのものである。
【００１１】第２発明のＭＢＥ装置は、複数のセルを接
続したチェンバーを有し、その複数のセルはＴｅを蒸発
させるためのセルを少なくとも一つ含んで構成されるも
のである。そしてこのような装置において、上記Ｔｅを
蒸発させるためのセルのチェンバー側にゲートバルブを
設けている。
続したチェンバーを有し、その複数のセルはＴｅを蒸発
させるためのセルを少なくとも一つ含んで構成されるも
のである。そしてこのような装置において、上記Ｔｅを
蒸発させるためのセルのチェンバー側にゲートバルブを
設けている。
【００１２】第３発明の光半導体装置の製造方法は、II
-VI 族化合物半導体層を積層してなる光半導体装置の製
造方法であり、第１発明または第２発明のＭＢＥ装置を
用いて少なくともＴｅを含むII-VI 族化合物半導体層を
形成する。
-VI 族化合物半導体層を積層してなる光半導体装置の製
造方法であり、第１発明または第２発明のＭＢＥ装置を
用いて少なくともＴｅを含むII-VI 族化合物半導体層を
形成する。
【００１３】
【作用】第１発明は、Ｔｅを含まないII-VI 族化合物半
導体層を形成するための第１チェンバーと、少なくとも
Ｔｅを含むII-VI 族化合物半導体層を形成するための第
２チェンバーとを有している。このため、Ｔｅを含まな
いII-VI 族化合物半導体層、Ｔｅを含むII-VI 族化合物
半導体層がそれぞれ専用のチェンバー内で形成される。
したがって、Ｔｅを含まないII-VI 族化合物半導体層に
Ｔｅが混入することがなくなる。
導体層を形成するための第１チェンバーと、少なくとも
Ｔｅを含むII-VI 族化合物半導体層を形成するための第
２チェンバーとを有している。このため、Ｔｅを含まな
いII-VI 族化合物半導体層、Ｔｅを含むII-VI 族化合物
半導体層がそれぞれ専用のチェンバー内で形成される。
したがって、Ｔｅを含まないII-VI 族化合物半導体層に
Ｔｅが混入することがなくなる。
【００１４】第２発明では、Ｔｅを蒸発させるためのセ
ルのチェンバー側にゲートバルブを設けているため、ゲ
ートバルブを閉じると上記セル内の雰囲気とチェンバー
内の雰囲気とが完全に遮断される。この結果、ゲートバ
ルブを閉じた状態ではセル内に供給されたＴｅはそのセ
ル内に完全に隔離されてチャンバーに入り込まない。ま
たゲートバルブを開くと、セル内の雰囲気とチェンバー
内の雰囲気とが通じる。このためＴｅを含まない化合物
半導体層の形成では、Ｔｅが混入することがなくなる。
ルのチェンバー側にゲートバルブを設けているため、ゲ
ートバルブを閉じると上記セル内の雰囲気とチェンバー
内の雰囲気とが完全に遮断される。この結果、ゲートバ
ルブを閉じた状態ではセル内に供給されたＴｅはそのセ
ル内に完全に隔離されてチャンバーに入り込まない。ま
たゲートバルブを開くと、セル内の雰囲気とチェンバー
内の雰囲気とが通じる。このためＴｅを含まない化合物
半導体層の形成では、Ｔｅが混入することがなくなる。
【００１５】第３発明では、第１発明または第２発明の
ＭＢＥ装置を用いることによって、Ｔｅを含むII-VI 族
化合物半導体層がＴｅを含まない他の層にＴｅを混入さ
せることなく形成される。
ＭＢＥ装置を用いることによって、Ｔｅを含むII-VI 族
化合物半導体層がＴｅを含まない他の層にＴｅを混入さ
せることなく形成される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は第１発明の一構成例を示す模式図である。
図示したようにＭＢＥ装置１は、少なくともチェンバー
１１、第１チェンバー１２および第２チェンバー１３の
複数のチェンバーを備えている。
する。図１は第１発明の一構成例を示す模式図である。
図示したようにＭＢＥ装置１は、少なくともチェンバー
１１、第１チェンバー１２および第２チェンバー１３の
複数のチェンバーを備えている。
【００１７】チェンバー１１は、例えばＧａＡｓのよう
なIII-V 族化合物半導体層をエピタキシャル成長によっ
て形成するためものである。また第１チェンバー１２
は、例えばＺｎＳｅ、ＺｎＭｇＳＳｅ、ＺｎＳＳｅ、Ｚ
ｎＣｄＳｅなどのＴｅを含まないII-VI 族化合物半導体
層をエピタキシャル成長によって形成するためのもので
ある。また第２チェンバー１３は、少なくともＺｎＴｅ
のようなＴｅを含むII-VI 族化合物半導体層をエピタキ
シャル成長によって形成するためのものである。
なIII-V 族化合物半導体層をエピタキシャル成長によっ
て形成するためものである。また第１チェンバー１２
は、例えばＺｎＳｅ、ＺｎＭｇＳＳｅ、ＺｎＳＳｅ、Ｚ
ｎＣｄＳｅなどのＴｅを含まないII-VI 族化合物半導体
層をエピタキシャル成長によって形成するためのもので
ある。また第２チェンバー１３は、少なくともＺｎＴｅ
のようなＴｅを含むII-VI 族化合物半導体層をエピタキ
シャル成長によって形成するためのものである。
【００１８】この実施例では、上記第１チェンバー１２
を中心として第１チェンバーにチェンバー１１と第２チ
ェンバー１３とがそれぞれ接続されている。また、チェ
ンバー１１と第１チェンバー１２との接続路１４に、基
板導入用チェンバー１６が接続されている。なお、上記
接続路１４や第１チェンバー１２と第２チェンバー１３
との接続路１５には、例えばゲートバルブ（図示せず）
が設けられて各チェンバーの間は真空遮断されている。
を中心として第１チェンバーにチェンバー１１と第２チ
ェンバー１３とがそれぞれ接続されている。また、チェ
ンバー１１と第１チェンバー１２との接続路１４に、基
板導入用チェンバー１６が接続されている。なお、上記
接続路１４や第１チェンバー１２と第２チェンバー１３
との接続路１５には、例えばゲートバルブ（図示せず）
が設けられて各チェンバーの間は真空遮断されている。
【００１９】上記ＭＢＥ装置１では、III-V 族化合物半
導体層がそれ専用のチェンバー１１内で形成され、Ｔｅ
を含まないII-VI 族化合物半導体層がそれ専用の第１チ
ェンバー１２内で形成される。また、少なくともＴｅを
含む化合物半導体層が、それ専用の第２チェンバー１３
内で形成される。このため、III-V 族化合物半導体層や
Ｔｅを含まないII-VI 族化合物半導体層にＴｅを混入す
ることがなくなる。よって、ホール濃度の減少がなく結
晶性が向上したｐ型層やｎ型層を有しかつＴｅを含まな
いII-VI 族化合物半導体層の形成が可能になる。しか
も、第２チェンバー１３では、ｐ型のオーミック特性が
得られたII-VI 族化合物半導体層を形成できる。
導体層がそれ専用のチェンバー１１内で形成され、Ｔｅ
を含まないII-VI 族化合物半導体層がそれ専用の第１チ
ェンバー１２内で形成される。また、少なくともＴｅを
含む化合物半導体層が、それ専用の第２チェンバー１３
内で形成される。このため、III-V 族化合物半導体層や
Ｔｅを含まないII-VI 族化合物半導体層にＴｅを混入す
ることがなくなる。よって、ホール濃度の減少がなく結
晶性が向上したｐ型層やｎ型層を有しかつＴｅを含まな
いII-VI 族化合物半導体層の形成が可能になる。しか
も、第２チェンバー１３では、ｐ型のオーミック特性が
得られたII-VI 族化合物半導体層を形成できる。
【００２０】したがってＭＢＥ装置１を用いれば、従来
に比べて動作電流や発振電流の低減しかつ発光強度が向
上した、つまり基本的な発光特性が改善した光半導体装
置の実現が可能になる。
に比べて動作電流や発振電流の低減しかつ発光強度が向
上した、つまり基本的な発光特性が改善した光半導体装
置の実現が可能になる。
【００２１】次に、第３発明の光半導体装置の製造方法
を上記ＭＢＥ装置１を用いた場合を例にとって説明す
る。ここでは、光半導体装置として図３で説明した青緑
色発光の半導体レーザ装置を製造する場合について述べ
る。まず、基板導入用チェンバー１６からチェンバー１
１内へ、ＧａＡｓの基板１１０を供給する。そして、チ
ェンバー１１にて基板１１０を熱処理した後、基板１１
０へのＧａＡｓのバッファ層１２１のエピタキシャル成
長を行う。この際、バッファ層１２１を例えば０．３μ
ｍ程度の膜厚に形成する。
を上記ＭＢＥ装置１を用いた場合を例にとって説明す
る。ここでは、光半導体装置として図３で説明した青緑
色発光の半導体レーザ装置を製造する場合について述べ
る。まず、基板導入用チェンバー１６からチェンバー１
１内へ、ＧａＡｓの基板１１０を供給する。そして、チ
ェンバー１１にて基板１１０を熱処理した後、基板１１
０へのＧａＡｓのバッファ層１２１のエピタキシャル成
長を行う。この際、バッファ層１２１を例えば０．３μ
ｍ程度の膜厚に形成する。
【００２２】次いで、基板１１０を接続路１４を介して
第１チェンバー１２内に移動させる。そして、II-VI 族
化合物半導体層１２０のうちＴｅを含まないバッファ層
１２２からｐ型クラッド層１２８までのエピタキシャル
成長を第１チェンバー１２にて行う。
第１チェンバー１２内に移動させる。そして、II-VI 族
化合物半導体層１２０のうちＴｅを含まないバッファ層
１２２からｐ型クラッド層１２８までのエピタキシャル
成長を第１チェンバー１２にて行う。
【００２３】すなわちバッファ層１２１上に、ＺｎＴｅ
のバッファ層１２２、ＺｎＭｇＳＳｅのｎ型クラッド層
１２３、ＺｎＳＳｅのｎ型ガイド層１２４、ＺｎＣｄＳ
ｅの活性層１２５、ＺｎＳＳｅのｐ型ガイド層１２６、
ＺｎＭｇＳＳｅのｐ型クラッド層１２７およびＺｎＳＳ
ｅのｐ型クラッド層１２８を順にエピタキシャル成長さ
せる。
のバッファ層１２２、ＺｎＭｇＳＳｅのｎ型クラッド層
１２３、ＺｎＳＳｅのｎ型ガイド層１２４、ＺｎＣｄＳ
ｅの活性層１２５、ＺｎＳＳｅのｐ型ガイド層１２６、
ＺｎＭｇＳＳｅのｐ型クラッド層１２７およびＺｎＳＳ
ｅのｐ型クラッド層１２８を順にエピタキシャル成長さ
せる。
【００２４】この際、各層１２２〜１２８の膜厚が、例
えばバッファ層１２２では２００Å程度、ｎ型クラッド
層１２３では０．８μｍ程度、ｎ型ガイド層１２４では
６００Å程度、活性層１２５では６０Å程度、ｐ型ガイ
ド層１２６では６００Å程度、ｐ型クラッド層１２７、
１２８ではそれぞれ０．６μｍ程度となるように成長さ
せる。なお、ｎ型クラッド層１２３、ｎ型ガイド層１２
４はそれぞれ、上記エピタキシャル成長とともに例えば
塩素（Ｃｌ）をドーピングする。またｐ型ガイド層１２
６、ｐ型クラッド層１２７、１２８はそれぞれ、エピタ
キシャル成長とともに例えば窒素（Ｎ）をドーピングす
る。
えばバッファ層１２２では２００Å程度、ｎ型クラッド
層１２３では０．８μｍ程度、ｎ型ガイド層１２４では
６００Å程度、活性層１２５では６０Å程度、ｐ型ガイ
ド層１２６では６００Å程度、ｐ型クラッド層１２７、
１２８ではそれぞれ０．６μｍ程度となるように成長さ
せる。なお、ｎ型クラッド層１２３、ｎ型ガイド層１２
４はそれぞれ、上記エピタキシャル成長とともに例えば
塩素（Ｃｌ）をドーピングする。またｐ型ガイド層１２
６、ｐ型クラッド層１２７、１２８はそれぞれ、エピタ
キシャル成長とともに例えば窒素（Ｎ）をドーピングす
る。
【００２５】そして、基板１１０を接続路１５を介して
第２チェンバー１３内に移動させ、第２チェンバー１２
にてＺｎＳｅ／ＺｎＴｅの多層膜からなるコンタクト層
１２９とＺｎＴｅのキャップ層１３０の成長とを順に行
う。この際、コンタクト層１２９は例えば１５０Å程度
の膜厚に成長させ、キャップ層１３０は７００Å程度の
膜厚に成長させる。
第２チェンバー１３内に移動させ、第２チェンバー１２
にてＺｎＳｅ／ＺｎＴｅの多層膜からなるコンタクト層
１２９とＺｎＴｅのキャップ層１３０の成長とを順に行
う。この際、コンタクト層１２９は例えば１５０Å程度
の膜厚に成長させ、キャップ層１３０は７００Å程度の
膜厚に成長させる。
【００２６】この方法では、Ｔｅを含むコンタクト層１
２９およびキャップ層１３０の形成を、少なくともＴｅ
を含むII-VI 族化合物半導体層を形成するための専用の
第２チェンバー１３にて行う。このため、コンタクト層
１２９およびキャップ層１３０以外のII-VI 族化合物半
導体層１２０をＴｅが混入していない状態で形成でき
る。その結果、ｐ型クラッド層１２８はホール濃度の減
少がなく結晶性が向上したものになる。また、ｎクラッ
ド層１２３も結晶性が良いものになる。
２９およびキャップ層１３０の形成を、少なくともＴｅ
を含むII-VI 族化合物半導体層を形成するための専用の
第２チェンバー１３にて行う。このため、コンタクト層
１２９およびキャップ層１３０以外のII-VI 族化合物半
導体層１２０をＴｅが混入していない状態で形成でき
る。その結果、ｐ型クラッド層１２８はホール濃度の減
少がなく結晶性が向上したものになる。また、ｎクラッ
ド層１２３も結晶性が良いものになる。
【００２７】また第２チェンバー１３にて形成されたコ
ンタクト層１２９とキャップ層１３０とをＴｅを含む状
態に形成できるので、ｐ型のオーミック特性が得られ
る。したがって上記実施例によれば、例えば動作電流、
発振電流、発光強度などの基本的な発光特性が改善し、
寿命特性が向上した光半導体装置を製造できる。
ンタクト層１２９とキャップ層１３０とをＴｅを含む状
態に形成できるので、ｐ型のオーミック特性が得られ
る。したがって上記実施例によれば、例えば動作電流、
発振電流、発光強度などの基本的な発光特性が改善し、
寿命特性が向上した光半導体装置を製造できる。
【００２８】次に、第２発明の一例を図２に示す概略図
を用いて説明する。図示したようにこのＭＢＥ装置２
は、複数のセル２４を接続したII-VI 族化合物半導体形
成用のチェンバー２１を有する。チェンバー２１内に
は、基板３０を保持するためのホルダ２２が設けられて
おり、また複数のセル２４のそれぞれとホルダ２２との
間には開閉自在なシャッタ２３が設置されている。
を用いて説明する。図示したようにこのＭＢＥ装置２
は、複数のセル２４を接続したII-VI 族化合物半導体形
成用のチェンバー２１を有する。チェンバー２１内に
は、基板３０を保持するためのホルダ２２が設けられて
おり、また複数のセル２４のそれぞれとホルダ２２との
間には開閉自在なシャッタ２３が設置されている。
【００２９】一方、複数のセル２４は、エピタキシャル
成長させる成分元素毎に設けられるものであり、Ｔｅを
蒸発させるためのセル（以下、Ｔｅ専用セルと記す）２
４ａを少なくとも一つ含む。なお、各セル２４内には、
成分元素が例えばルツボ２５に入った状態で供給される
ようになっている。
成長させる成分元素毎に設けられるものであり、Ｔｅを
蒸発させるためのセル（以下、Ｔｅ専用セルと記す）２
４ａを少なくとも一つ含む。なお、各セル２４内には、
成分元素が例えばルツボ２５に入った状態で供給される
ようになっている。
【００３０】そしてＴｅ専用セル２４ａのチェンバー２
１側には、第２発明の特徴とするゲートバルブ２６が設
けられている。なお、この実施例では、図示しないがII
-VI 族化合物半導体形成用のチェンバー２１にIII-V 族
化合物半導体形成用のチェンバーが接続されている。
１側には、第２発明の特徴とするゲートバルブ２６が設
けられている。なお、この実施例では、図示しないがII
-VI 族化合物半導体形成用のチェンバー２１にIII-V 族
化合物半導体形成用のチェンバーが接続されている。
【００３１】このように構成されたＭＢＥ装置２では、
ゲートバルブ２６を閉じると、Ｔｅ専用セル２４ａ内の
雰囲気とチェンバー２１内の雰囲気とが完全に遮断され
る。その結果、ゲートバルブ２６を閉じた状態では、Ｔ
ｅ専用セル２４ａに供給されたＴｅはＴｅ専用セル２４
ａ内に完全に隔離されるのでチャンバー２１に入り込む
ことがない。
ゲートバルブ２６を閉じると、Ｔｅ専用セル２４ａ内の
雰囲気とチェンバー２１内の雰囲気とが完全に遮断され
る。その結果、ゲートバルブ２６を閉じた状態では、Ｔ
ｅ専用セル２４ａに供給されたＴｅはＴｅ専用セル２４
ａ内に完全に隔離されるのでチャンバー２１に入り込む
ことがない。
【００３２】またゲートバルブ２６を開くと、Ｔｅ専用
セル２４ａ内の雰囲気とチェンバー２１内の雰囲気とが
通じる。このためゲートバルブ２６を開いた状態では、
Ｔｅ専用セル２４ａ内に供給されたＴｅがチェンバー２
１内に入る。またこの時点で、ホルダ２２に基板３０が
保持されていれば、基板３０にＴｅがエピタキシャル成
長する。またゲートバルブ２６が開いた状態では、Ｔｅ
専用セル２４ａ内に供給されたルツボ２５をＴｅ専用セ
ル２４ａ内のさらにチェンバー２１側へ移動させること
も可能である。
セル２４ａ内の雰囲気とチェンバー２１内の雰囲気とが
通じる。このためゲートバルブ２６を開いた状態では、
Ｔｅ専用セル２４ａ内に供給されたＴｅがチェンバー２
１内に入る。またこの時点で、ホルダ２２に基板３０が
保持されていれば、基板３０にＴｅがエピタキシャル成
長する。またゲートバルブ２６が開いた状態では、Ｔｅ
専用セル２４ａ内に供給されたルツボ２５をＴｅ専用セ
ル２４ａ内のさらにチェンバー２１側へ移動させること
も可能である。
【００３３】したがってこの実施例のＭＢＥ装置２によ
れば、Ｔｅを含まないII-VI 族化合物半導体層の形成
で、Ｔｅが混入することがなくなる。また、Ｔｅを含む
II-VI族化合物半導体層からなるｐ型オーミック層を形
成できる。その結果、結晶性が向上したｐ型層やｎ型層
を有しかつＴｅを含まないII-VI族化合物半導体層の形
成が可能になるので、基本的な発光特性が改善し寿命特
性が向上した光半導体装置が製造可能になる。
れば、Ｔｅを含まないII-VI 族化合物半導体層の形成
で、Ｔｅが混入することがなくなる。また、Ｔｅを含む
II-VI族化合物半導体層からなるｐ型オーミック層を形
成できる。その結果、結晶性が向上したｐ型層やｎ型層
を有しかつＴｅを含まないII-VI族化合物半導体層の形
成が可能になるので、基本的な発光特性が改善し寿命特
性が向上した光半導体装置が製造可能になる。
【００３４】次いで上記ＭＢＥ装置２を用いた光半導体
装置の製造方法を、図３で説明した光半導体装置として
青緑色発光の半導体レーザ装置を製造する場合を例にと
って説明する。まず、ＧａＡｓの基板１１０をIII-V 族
化合物半導体形成用のチェンバー内に供給する。そし
て、そのチェンバー内で基板１１０を熱処理した後、基
板１１０上へのＧａＡｓのバッファ層１２１のエピタキ
シャル成長を行う。
装置の製造方法を、図３で説明した光半導体装置として
青緑色発光の半導体レーザ装置を製造する場合を例にと
って説明する。まず、ＧａＡｓの基板１１０をIII-V 族
化合物半導体形成用のチェンバー内に供給する。そし
て、そのチェンバー内で基板１１０を熱処理した後、基
板１１０上へのＧａＡｓのバッファ層１２１のエピタキ
シャル成長を行う。
【００３５】次いで、基板１１０をII-VI 族化合物半導
体形成用のチェンバー２１内に移動させる。このとき、
Ｔｅ専用セル２４ａに設けたゲートバルブ２６は閉じて
おく。その結果、Ｔｅ専用セル２４ａ内に供給されたＴ
ｅは隔離された状態におかれる。そして、II-VI 族化合
物半導体層１２０のうちＴｅを含まないバッファ層１２
２からｐ型クラッド層１２８までのエピタキシャル成長
をチェンバー２１にて行う。
体形成用のチェンバー２１内に移動させる。このとき、
Ｔｅ専用セル２４ａに設けたゲートバルブ２６は閉じて
おく。その結果、Ｔｅ専用セル２４ａ内に供給されたＴ
ｅは隔離された状態におかれる。そして、II-VI 族化合
物半導体層１２０のうちＴｅを含まないバッファ層１２
２からｐ型クラッド層１２８までのエピタキシャル成長
をチェンバー２１にて行う。
【００３６】次に、ｐ型クラッド層１２８の成長が終了
した直後、ゲートバルブ２６を開けるとともにＴｅが入
ったルツボ２５を他のセル２４内に供給されたルツボ２
５と同様の位置に移動する。そしてｐ型クラッド層１２
８上に、ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅの多層膜からなるコンタク
ト層１２９と、ＺｎＴｅのキャップ層１３０とを順にエ
ピタキシャル成長させる。
した直後、ゲートバルブ２６を開けるとともにＴｅが入
ったルツボ２５を他のセル２４内に供給されたルツボ２
５と同様の位置に移動する。そしてｐ型クラッド層１２
８上に、ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅの多層膜からなるコンタク
ト層１２９と、ＺｎＴｅのキャップ層１３０とを順にエ
ピタキシャル成長させる。
【００３７】この方法では、Ｔｅ専用セル２４ａのチェ
ンバー２１側に設けたゲートバルブ２６を閉じた状態
で、II-VI 族化合物半導体層１２０のうちＴｅを含まな
いバッファ層１２２からｐ型クラッド層１２８までの形
成を行う。その結果、バッファ層１２２からｐ型クラッ
ド層１２８までをＴｅが混入しない状態で形成できるの
で、結晶性が向上したｐ型クラッド層１２８やｎ型クラ
ッド層１２３が得られる。
ンバー２１側に設けたゲートバルブ２６を閉じた状態
で、II-VI 族化合物半導体層１２０のうちＴｅを含まな
いバッファ層１２２からｐ型クラッド層１２８までの形
成を行う。その結果、バッファ層１２２からｐ型クラッ
ド層１２８までをＴｅが混入しない状態で形成できるの
で、結晶性が向上したｐ型クラッド層１２８やｎ型クラ
ッド層１２３が得られる。
【００３８】またゲートバルブ２６を開いた状態で、コ
ンタクト層１２９とキャップ層１３０との形成を行う。
その結果、コンタクト層１２９とキャップ層１３０とは
Ｔｅを含んで成長するので、それらの層１２９、１３０
にはｐ型のオーミック特性が得られる。したがって、上
記実施例によれば基本的な発光特性が改善し寿命特性が
向上した光半導体装置を製造できる。なお、上記説明し
た実施例では、光半導体装置の一例として半導体レーザ
装置を説明したがこれに限定されない。
ンタクト層１２９とキャップ層１３０との形成を行う。
その結果、コンタクト層１２９とキャップ層１３０とは
Ｔｅを含んで成長するので、それらの層１２９、１３０
にはｐ型のオーミック特性が得られる。したがって、上
記実施例によれば基本的な発光特性が改善し寿命特性が
向上した光半導体装置を製造できる。なお、上記説明し
た実施例では、光半導体装置の一例として半導体レーザ
装置を説明したがこれに限定されない。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように第１発明では、第１
チェンバーとは別に、少なくともＴｅを含む化合物半導
体層の形成専用の第２チェンバーを有しているため、II
I-V 族化合物半導体層やＴｅを含まないII-VI 族化合物
半導体層をＴｅを混入させることなく形成することがで
きる。よって、ホール濃度の減少がなく結晶性が向上し
たｐ型層を有しかつＴｅを含まないII-VI 族化合物半導
体層の形成が可能になる。しかも、第２チェンバーで
は、ｐ型のオーミック特性が得られるII-VI 族化合物半
導体層を形成できる。
チェンバーとは別に、少なくともＴｅを含む化合物半導
体層の形成専用の第２チェンバーを有しているため、II
I-V 族化合物半導体層やＴｅを含まないII-VI 族化合物
半導体層をＴｅを混入させることなく形成することがで
きる。よって、ホール濃度の減少がなく結晶性が向上し
たｐ型層を有しかつＴｅを含まないII-VI 族化合物半導
体層の形成が可能になる。しかも、第２チェンバーで
は、ｐ型のオーミック特性が得られるII-VI 族化合物半
導体層を形成できる。
【００４０】第２発明では、他のセルとは異なり、Ｔｅ
を蒸発させるためのセルのチェンバー側にゲートバルブ
を設けている。このためゲートバルブを開閉によって、
Ｔｅを含まないII-VI 族化合物半導体層をＴｅを混入さ
せることなく形成でき、またはＴｅを含むII-VI 族化合
物半導体層を形成できる。
を蒸発させるためのセルのチェンバー側にゲートバルブ
を設けている。このためゲートバルブを開閉によって、
Ｔｅを含まないII-VI 族化合物半導体層をＴｅを混入さ
せることなく形成でき、またはＴｅを含むII-VI 族化合
物半導体層を形成できる。
【００４１】第３発明では、Ｔｅを含むII-VI 族化合物
半導体層を他の層にＴｅを混入させることなく形成でき
るので、Ｔｅを含まない他の層においてｐ型層のホール
濃度が減少したりｎ型層の結晶性が低下していない光半
導体装置の製造が可能になる。したがって本発明によれ
ば、従来に比べて動作電流や発振電流の低減しかつ発光
強度や寿命特性が向上した光半導体装置の実現が可能に
なる。
半導体層を他の層にＴｅを混入させることなく形成でき
るので、Ｔｅを含まない他の層においてｐ型層のホール
濃度が減少したりｎ型層の結晶性が低下していない光半
導体装置の製造が可能になる。したがって本発明によれ
ば、従来に比べて動作電流や発振電流の低減しかつ発光
強度や寿命特性が向上した光半導体装置の実現が可能に
なる。
【図１】第１発明の一構成例を示す模式図である。
【図２】第２発明の一例を示す概略断面図である。
【図３】光半導体装置の一例を示す断面図である。
１、２ ＭＢＥ装置 １２ 第１チェンバー １３ 第２チェンバー ２１ チェンバー ２４ａ Ｔｅ専用セル ２６ ゲートバルブ １００ 光半導体装置 １２０ II-VI 族化合物半導体層
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のチェンバーを備えた分子線エピタ
キシャル成長装置において、 前記複数のチェンバーは少なくとも、テルルを含まない
II-VI 族化合物半導体層を形成するための第１チェンバ
ーと、 少なくともテルルを含むII-VI 族化合物半導体層を形成
するための第２チェンバーとからなることを特徴とする
分子線エピタキシャル成長装置。 - 【請求項２】 複数のセルを接続したチェンバーを有
し、前記複数のセルはテルルを蒸発させるためのセルを
少なくとも一つ含んで構成される分子線エピタキシャル
成長装置において、 前記テルルを蒸発させるためのセルの前記チェンバー側
にゲートバルブを設けたことを特徴とする分子線エピタ
キシャル成長装置。 - 【請求項３】 II-VI 族化合物半導体層を積層してなる
光半導体装置の製造方法において、 請求項１または請求項２記載の装置を用いて、少なくと
もテルルを含むII-VI族化合物半導体層を形成すること
を特徴とする光半導体装置の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24693594A JPH0888175A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 分子線エピタキシャル成長装置および光半導体装置の製造方法 |
| SG1996010666A SG49976A1 (en) | 1994-09-14 | 1995-09-08 | Mbe system and semiconductor device fabricated using same |
| SG1995001308A SG35013A1 (en) | 1994-09-14 | 1995-09-08 | MBE system and using semiconductor device fabricated using same |
| KR1019950029598A KR960012304A (ko) | 1994-09-14 | 1995-09-12 | 분자선에피택셜성장장치 및 광반도체장치의 제조방법 |
| MYPI95002693A MY116369A (en) | 1994-09-14 | 1995-09-12 | Mbe system and semiconductor device fabricated, using same |
| EP95114404A EP0702101A3 (en) | 1994-09-14 | 1995-09-13 | MBE system and semiconductor device manufactured using this system |
| US08/527,456 US5989339A (en) | 1994-09-04 | 1995-09-13 | MBE system and semiconductor device fabricated, using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24693594A JPH0888175A (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 分子線エピタキシャル成長装置および光半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0888175A true JPH0888175A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=17155942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24693594A Pending JPH0888175A (ja) | 1994-09-04 | 1994-09-14 | 分子線エピタキシャル成長装置および光半導体装置の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5989339A (ja) |
| EP (1) | EP0702101A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0888175A (ja) |
| KR (1) | KR960012304A (ja) |
| MY (1) | MY116369A (ja) |
| SG (1) | SG49976A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100265592B1 (ko) * | 1997-06-20 | 2000-11-01 | 김영환 | 내부어드레스발생기 |
| DE19729186A1 (de) | 1997-07-08 | 1999-01-14 | Siemens Ag | Verfahren zum Herstellen eines II-VI-Halbleiter-Bauelements |
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