JPH09134878A - 窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 - Google Patents
窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法Info
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- JPH09134878A JPH09134878A JP29232095A JP29232095A JPH09134878A JP H09134878 A JPH09134878 A JP H09134878A JP 29232095 A JP29232095 A JP 29232095A JP 29232095 A JP29232095 A JP 29232095A JP H09134878 A JPH09134878 A JP H09134878A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 転位密度の少ない良質のＧａＮ系化合物半導
体の結晶を成長させる方法を提供する。 【解決手段】 シリコン基板１１の上に、ＭＢＥ法によ
り、厚みが５０ｎｍ以下のＧａ薄膜１２を形成する。そ
の後、ＭＯＣＶＤ法によりＧａ薄膜１２の上に窒化層１
３を形成し、さらに、ＭＯＣＶＤ法により窒化層１３の
上にＧａＮ結晶を成長させる。液状のＧａ薄膜１２のバ
ッファ層としての機能により、格子不整による格子欠陥
と、熱膨張係数の相違による熱歪みが緩和され、界面エ
ネルギーも低減されるので、２次元成長が実現する。そ
して、１０5 ｃｍ-2程度の小さな転位密度を有するＧａ
Ｎ結晶が得られる。窒化層１３を設けずに直接Ｇａ薄膜
上にＧａＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成
長させてもよい。
体の結晶を成長させる方法を提供する。 【解決手段】 シリコン基板１１の上に、ＭＢＥ法によ
り、厚みが５０ｎｍ以下のＧａ薄膜１２を形成する。そ
の後、ＭＯＣＶＤ法によりＧａ薄膜１２の上に窒化層１
３を形成し、さらに、ＭＯＣＶＤ法により窒化層１３の
上にＧａＮ結晶を成長させる。液状のＧａ薄膜１２のバ
ッファ層としての機能により、格子不整による格子欠陥
と、熱膨張係数の相違による熱歪みが緩和され、界面エ
ネルギーも低減されるので、２次元成長が実現する。そ
して、１０5 ｃｍ-2程度の小さな転位密度を有するＧａ
Ｎ結晶が得られる。窒化層１３を設けずに直接Ｇａ薄膜
上にＧａＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成
長させてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、青色発光ダイオー
ドや青色半導体レーザへの応用が期待される窒化ガリウ
ム系化合物半導体薄膜の製造方法に関する。
ドや青色半導体レーザへの応用が期待される窒化ガリウ
ム系化合物半導体薄膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＧａＮ（窒化ガリウム）は、
伝導帯の最小点と価電子帯の最大点とが互いに近い波数
位置にある直接遷移型の化合物半導体であり、かつ約
３．４ｅＶの広いエネルギーギャップを持っているため
に、青色から紫外領域にわたる光を発する発光素子とし
て有望な材料である。
伝導帯の最小点と価電子帯の最大点とが互いに近い波数
位置にある直接遷移型の化合物半導体であり、かつ約
３．４ｅＶの広いエネルギーギャップを持っているため
に、青色から紫外領域にわたる光を発する発光素子とし
て有望な材料である。
【０００３】かかるＧａＮ系化合物半導体単結晶の製造
には、一般的に有機金属気相蒸着法（以下、ＭＯＣＶＤ
法という）が用いられている。すなわち、サファイア基
板上にガリウムを含むガスと窒素を含むガスとを供給し
てこれらのガスを熱分解させることにより、サファイア
基板上にＧａＮ系化合物半導体の膜状の結晶を成長させ
ている。
には、一般的に有機金属気相蒸着法（以下、ＭＯＣＶＤ
法という）が用いられている。すなわち、サファイア基
板上にガリウムを含むガスと窒素を含むガスとを供給し
てこれらのガスを熱分解させることにより、サファイア
基板上にＧａＮ系化合物半導体の膜状の結晶を成長させ
ている。
【０００４】ところで、サファイアとＧａＮ系化合物半
導体との間には、１１〜２３％の格子不整合および〜２
×１０-6（／ｄｅｇ．）の熱膨張係数差が存在し、この
ために生じる積層欠陥或いは熱歪みがＧａＮ系化合物半
導体結晶の結晶性・電気的光学的特性向上の妨げになっ
ている。また、サファイアとＧａＮ系化合物半導体結晶
との間の物性の相違により生じる界面エネルギーによ
り、サファイア基板上に直接ＧａＮ系化合物半導体を成
長させた場合、大きな凹凸が生じるいわゆる三次元成長
を起こしてしまい、成長面の平坦化が困難である。な
お、サファイア以外の基板を用いた場合にも、同様もし
くはそれ以上の不具合が生じる。
導体との間には、１１〜２３％の格子不整合および〜２
×１０-6（／ｄｅｇ．）の熱膨張係数差が存在し、この
ために生じる積層欠陥或いは熱歪みがＧａＮ系化合物半
導体結晶の結晶性・電気的光学的特性向上の妨げになっ
ている。また、サファイアとＧａＮ系化合物半導体結晶
との間の物性の相違により生じる界面エネルギーによ
り、サファイア基板上に直接ＧａＮ系化合物半導体を成
長させた場合、大きな凹凸が生じるいわゆる三次元成長
を起こしてしまい、成長面の平坦化が困難である。な
お、サファイア以外の基板を用いた場合にも、同様もし
くはそれ以上の不具合が生じる。
【０００５】そこで、このような格子不整合の大きなヘ
テロエピタキシーでは、基板と成長層の間にバッファ層
を設け成長層の結晶性向上を図ることが効果的であるこ
とが知られている。例えば特開昭６３−１８８９３８号
公報に記載されているＡｌＮバッファ層の利用、或い
は、特願平３−８９８４０号に記載されているＡｌＧａ
Ｎバッファ層を利用することにより、格子不整合と熱歪
みが効果的に緩和され、成長層の三次元成長を抑制し、
結晶性の向上をある程度実現している。
テロエピタキシーでは、基板と成長層の間にバッファ層
を設け成長層の結晶性向上を図ることが効果的であるこ
とが知られている。例えば特開昭６３−１８８９３８号
公報に記載されているＡｌＮバッファ層の利用、或い
は、特願平３−８９８４０号に記載されているＡｌＧａ
Ｎバッファ層を利用することにより、格子不整合と熱歪
みが効果的に緩和され、成長層の三次元成長を抑制し、
結晶性の向上をある程度実現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡｌＮ
或いはＡｌＧａＮバッファ層を利用し、例えば、ＧａＮ
／ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ／ＧａＮといっ
た様なヘテロ構造を作成した場合においても転位密度は
１０8 ｃｍ-2以上存在することが確認されている。した
がって、これだけ大きな転位密度が存在する状態で半導
体レーザを作成した場合、発光ダイオードに比べて電流
密度が大幅に増大するため、ＧａＡｌＡｓ系半導体レー
ザと同等の信頼性を確保することは大変困難であること
が予想される。
或いはＡｌＧａＮバッファ層を利用し、例えば、ＧａＮ
／ＡｌＧａＮ／ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ／ＧａＮといっ
た様なヘテロ構造を作成した場合においても転位密度は
１０8 ｃｍ-2以上存在することが確認されている。した
がって、これだけ大きな転位密度が存在する状態で半導
体レーザを作成した場合、発光ダイオードに比べて電流
密度が大幅に増大するため、ＧａＡｌＡｓ系半導体レー
ザと同等の信頼性を確保することは大変困難であること
が予想される。
【０００７】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、バッファ層を改善することにより、
格子不整合の大きなヘテロエピタキシーにおいても、転
位密度の少ないＧａＮ系化合物半導体結晶の製造方法を
提供することにある。
あり、その目的は、バッファ層を改善することにより、
格子不整合の大きなヘテロエピタキシーにおいても、転
位密度の少ないＧａＮ系化合物半導体結晶の製造方法を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が講じた手段は、バッファ層として窒化ガリウ
ム系化合物半導体との間の界面エネルギーが小さく融点
の低いＧａ薄膜あるいはこのＧａ薄膜の表面に窒化層を
形成したものを使用することにある。
に本発明が講じた手段は、バッファ層として窒化ガリウ
ム系化合物半導体との間の界面エネルギーが小さく融点
の低いＧａ薄膜あるいはこのＧａ薄膜の表面に窒化層を
形成したものを使用することにある。
【０００９】具体的に、本発明に係る窒化ガリウム系化
合物半導体の製造方法は、請求項１に記載されるよう
に、基板上にＧａ薄膜を形成する工程と、上記Ｇａ薄膜
上に窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長させる工
程とを備えている。
合物半導体の製造方法は、請求項１に記載されるよう
に、基板上にＧａ薄膜を形成する工程と、上記Ｇａ薄膜
上に窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長させる工
程とを備えている。
【００１０】この方法により、Ｇａは融点が２９．８℃
と低くまた液体で存在する温度範囲が広いので、窒化ガ
リウム系化合物半導体の結晶成長温度で蒸発することは
ない。そのため、Ｇａ薄膜上に窒化ガリウム系化合物半
導体を成長させた場合、Ｇａ薄膜表面には非常に堅い窒
化ガリウム系結晶が形成されても、基板との間には液体
のＧａが存在するために、格子不整が緩和され転位の発
生を抑制するだけでなく、基板と成長層の間の熱膨張係
数の違いによる熱歪みも抑制される。
と低くまた液体で存在する温度範囲が広いので、窒化ガ
リウム系化合物半導体の結晶成長温度で蒸発することは
ない。そのため、Ｇａ薄膜上に窒化ガリウム系化合物半
導体を成長させた場合、Ｇａ薄膜表面には非常に堅い窒
化ガリウム系結晶が形成されても、基板との間には液体
のＧａが存在するために、格子不整が緩和され転位の発
生を抑制するだけでなく、基板と成長層の間の熱膨張係
数の違いによる熱歪みも抑制される。
【００１１】上記Ｇａ薄膜を形成する工程は、請求項２
に記載されるように、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着
法及び分子線成長法のうちのいずれかを用いることがで
き、また、請求項３に記載されるように、基板上にＧａ
液を滴下した後、基板をスピンすることにより基板上に
Ｇａ薄膜を形成することができる。
に記載されるように、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着
法及び分子線成長法のうちのいずれかを用いることがで
き、また、請求項３に記載されるように、基板上にＧａ
液を滴下した後、基板をスピンすることにより基板上に
Ｇａ薄膜を形成することができる。
【００１２】請求項４に記載されるように、請求項１，
２又は３の製造方法において、上記窒化ガリウム系化合
物半導体の結晶を成長させる工程では、反応容器内に、
Ｇａを含む第１の原料と少なくとも分子式Ｒ−Ｎ3 （Ｒ
は有機基）で表されＲ−基が飽和脂肪族基、不飽和脂肪
族基及び芳香族基のうちのいずれか１つで構成されるア
ゾ化合物を含む第２の原料とを供給し、上記基板上で上
記第１及び第２の原料を分解させて、上記基板上に窒化
ガリウム系化合物半導体を成長させることができる。
２又は３の製造方法において、上記窒化ガリウム系化合
物半導体の結晶を成長させる工程では、反応容器内に、
Ｇａを含む第１の原料と少なくとも分子式Ｒ−Ｎ3 （Ｒ
は有機基）で表されＲ−基が飽和脂肪族基、不飽和脂肪
族基及び芳香族基のうちのいずれか１つで構成されるア
ゾ化合物を含む第２の原料とを供給し、上記基板上で上
記第１及び第２の原料を分解させて、上記基板上に窒化
ガリウム系化合物半導体を成長させることができる。
【００１３】また、請求項５に記載されるように、請求
項１の製造方法において、上記窒化ガリウム系化合物半
導体の結晶を成長させる工程では、反応容器内に、Ｇａ
を含む第１の原料と少なくとも分子式Ｃ6 Ｑn Ｈ5-n Ｎ
Ｈ2 （Ｑは有機基，ｎは０以上５以下の整数）で表され
る芳香族アミンを含む第２の原料とを供給し、上記基板
上で上記第１及び第２の原料を分解させて、上記基板上
に窒化ガリウム系化合物半導体を成長させることができ
る。
項１の製造方法において、上記窒化ガリウム系化合物半
導体の結晶を成長させる工程では、反応容器内に、Ｇａ
を含む第１の原料と少なくとも分子式Ｃ6 Ｑn Ｈ5-n Ｎ
Ｈ2 （Ｑは有機基，ｎは０以上５以下の整数）で表され
る芳香族アミンを含む第２の原料とを供給し、上記基板
上で上記第１及び第２の原料を分解させて、上記基板上
に窒化ガリウム系化合物半導体を成長させることができ
る。
【００１４】請求項４又は５の方法により、窒化ガリウ
ム系化合物半導体の結晶成長において広く使用されてい
るＮＨ3 とは異なり、Ｒ−Ｎ3 で表されるアゾ化合物を
用いるとＮ原子の周りの電子が局在化するため、Ｒ−Ｎ
の結合を切断するのに必要な熱エネルギーを低減でき、
低温下での窒化ガリウム系化合物半導体の結晶の成長が
可能となる。さらに、電子が局在化しているため、低温
で完全に分解しない状態で基板表面に原料が供給された
場合においても、基板表面原子とＲ−Ｎ3 のＮ原子との
間で電子の供与・吸引によりＲ−Ｎの結合を切断し結晶
中に効果的にＮ原子を取り込むことが可能となる。した
がって、基板上に成長する結晶内へのＮ原子の取り込み
効率が向上する。また、アニリンに代表される芳香族ア
ミンのＮＨ2 基のＮ原子においても前述と同様の作用が
得られる。
ム系化合物半導体の結晶成長において広く使用されてい
るＮＨ3 とは異なり、Ｒ−Ｎ3 で表されるアゾ化合物を
用いるとＮ原子の周りの電子が局在化するため、Ｒ−Ｎ
の結合を切断するのに必要な熱エネルギーを低減でき、
低温下での窒化ガリウム系化合物半導体の結晶の成長が
可能となる。さらに、電子が局在化しているため、低温
で完全に分解しない状態で基板表面に原料が供給された
場合においても、基板表面原子とＲ−Ｎ3 のＮ原子との
間で電子の供与・吸引によりＲ−Ｎの結合を切断し結晶
中に効果的にＮ原子を取り込むことが可能となる。した
がって、基板上に成長する結晶内へのＮ原子の取り込み
効率が向上する。また、アニリンに代表される芳香族ア
ミンのＮＨ2 基のＮ原子においても前述と同様の作用が
得られる。
【００１５】また、請求項６に記載されるように、請求
項１の製造方法において、上記Ｇａ薄膜を形成する工程
の後に、上記Ｇａ薄膜の表面に窒化層を形成する工程を
さらに設け、上記窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を
成長させる工程では、上記窒化層の上に窒化ガリウム系
化合物半導体の結晶を成長させることができる。
項１の製造方法において、上記Ｇａ薄膜を形成する工程
の後に、上記Ｇａ薄膜の表面に窒化層を形成する工程を
さらに設け、上記窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を
成長させる工程では、上記窒化層の上に窒化ガリウム系
化合物半導体の結晶を成長させることができる。
【００１６】この方法により、Ｇａ薄膜の表面に形成さ
れた窒化層の上に窒化ガリウム系化合物半導体の結晶が
成長するので、窒化ガリウム系化合物半導体の結晶の表
面がより平坦になり、かつ結晶性もさらに向上する。
れた窒化層の上に窒化ガリウム系化合物半導体の結晶が
成長するので、窒化ガリウム系化合物半導体の結晶の表
面がより平坦になり、かつ結晶性もさらに向上する。
【００１７】請求項７に記載されるように、請求項６の
製造方法において、上記Ｇａ薄膜を形成する工程では、
スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法及び分子線成長法の
うちのいずれかを用いることができる。
製造方法において、上記Ｇａ薄膜を形成する工程では、
スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法及び分子線成長法の
うちのいずれかを用いることができる。
【００１８】請求項８に記載されるように、請求項６の
製造方法において、上記窒化層を形成する工程では、反
応容器内に、少なくとも分子式Ｒ−Ｎ3 （Ｒは有機基）
で表されＲ−基が飽和脂肪族基，不飽和脂肪族基及び芳
香族基のうちのいずれか１つで構成されるアゾ化合物を
含む原料を供給し、上記基板上で上記原料を分解させ
て、上記基板上に窒化層を形成することができる。
製造方法において、上記窒化層を形成する工程では、反
応容器内に、少なくとも分子式Ｒ−Ｎ3 （Ｒは有機基）
で表されＲ−基が飽和脂肪族基，不飽和脂肪族基及び芳
香族基のうちのいずれか１つで構成されるアゾ化合物を
含む原料を供給し、上記基板上で上記原料を分解させ
て、上記基板上に窒化層を形成することができる。
【００１９】請求項９に記載されるように、請求項６の
製造方法において、上記窒化層を形成する工程では、反
応容器内に、少なくとも分子式Ｃ6 Ｑn Ｈ5-n ＮＨ2
（Ｑは有機基，ｎは０以上５以下の整数）で表される芳
香族アミンを含む原料を供給し、上記基板上で上記原料
を分解させて、上記基板上に窒化層を形成することがで
きる。
製造方法において、上記窒化層を形成する工程では、反
応容器内に、少なくとも分子式Ｃ6 Ｑn Ｈ5-n ＮＨ2
（Ｑは有機基，ｎは０以上５以下の整数）で表される芳
香族アミンを含む原料を供給し、上記基板上で上記原料
を分解させて、上記基板上に窒化層を形成することがで
きる。
【００２０】請求項８，９の方法により、窒化層の形成
に際し、請求項４，５の作用と同様の作用がそれぞれ得
られる。
に際し、請求項４，５の作用と同様の作用がそれぞれ得
られる。
【００２１】請求項１０に記載されるように、請求項６
の製造方法において、上記窒化層上に窒化ガリウム系化
合物半導体の結晶を成長させる工程では、反応容器内
に、Ｇａを含む第１の原料と少なくとも分子式Ｒ−Ｎ3
（Ｒは有機基）で表されＲ−基が飽和脂肪族基、不飽和
脂肪族基、芳香族基で構成されるアゾ化合物を含む第２
の原料とを供給し、上記基板上で上記第１及び第２の原
料を分解させて、上記窒化層上に窒化ガリウム系化合物
半導体を成長させることができる。
の製造方法において、上記窒化層上に窒化ガリウム系化
合物半導体の結晶を成長させる工程では、反応容器内
に、Ｇａを含む第１の原料と少なくとも分子式Ｒ−Ｎ3
（Ｒは有機基）で表されＲ−基が飽和脂肪族基、不飽和
脂肪族基、芳香族基で構成されるアゾ化合物を含む第２
の原料とを供給し、上記基板上で上記第１及び第２の原
料を分解させて、上記窒化層上に窒化ガリウム系化合物
半導体を成長させることができる。
【００２２】請求項１１に記載されるように、請求項６
の製造方法において、上記窒化層上に窒化ガリウム系化
合物半導体の結晶を成長させる工程では、反応容器内
に、Ｇａを含む第１の原料と少なくとも分子式Ｃ6 Ｑn
Ｈ5-n ＮＨ2 （Ｑは有機基，ｎは０以上５以下の整数）
で表される芳香族アミンを含む第２の原料とを供給し、
上記基板上で上記第１及び第２の原料を分解させて、上
記窒化層上に窒化ガリウム系化合物半導体を成長させる
ことができる。
の製造方法において、上記窒化層上に窒化ガリウム系化
合物半導体の結晶を成長させる工程では、反応容器内
に、Ｇａを含む第１の原料と少なくとも分子式Ｃ6 Ｑn
Ｈ5-n ＮＨ2 （Ｑは有機基，ｎは０以上５以下の整数）
で表される芳香族アミンを含む第２の原料とを供給し、
上記基板上で上記第１及び第２の原料を分解させて、上
記窒化層上に窒化ガリウム系化合物半導体を成長させる
ことができる。
【００２３】請求項１０，１１の方法により、窒化層上
に成長する窒化ガリウム系化合物半導体に対し、上述の
ような請求項４，５と同様の作用がそれぞれ得られるこ
とになる。
に成長する窒化ガリウム系化合物半導体に対し、上述の
ような請求項４，５と同様の作用がそれぞれ得られるこ
とになる。
【００２４】請求項１２に記載されるように、請求項
４，５，１０又は１１の製造方法において、上記窒化ガ
リウム系化合物半導体の結晶を成長させる工程を、上記
Ｇａを含む第１の原料の種類を変えて複数回かつほぼ同
じ基板温度の下で行う方法である。
４，５，１０又は１１の製造方法において、上記窒化ガ
リウム系化合物半導体の結晶を成長させる工程を、上記
Ｇａを含む第１の原料の種類を変えて複数回かつほぼ同
じ基板温度の下で行う方法である。
【００２５】この方法により、例えば、ＧａＮ／ＡｌＧ
ａＮ／ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ／ＧａＮのようなヘテロ
構造の成膜において、全ての成長層を同一温度で成長す
ることができる。したがって、プロセスを中断すること
なくヘテロ構造を有する窒化物系化合物半導体膜を形成
でき、光学特性等の良好なデバイスの製造が可能とな
る。
ａＮ／ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ／ＧａＮのようなヘテロ
構造の成膜において、全ての成長層を同一温度で成長す
ることができる。したがって、プロセスを中断すること
なくヘテロ構造を有する窒化物系化合物半導体膜を形成
でき、光学特性等の良好なデバイスの製造が可能とな
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１〜４を参照しながら説明する。
て、図１〜４を参照しながら説明する。
【００２７】図１は、本発明の一実施形態に係るアンド
ープＧａＮ結晶の製造工程を示す断面図である。
ープＧａＮ結晶の製造工程を示す断面図である。
【００２８】まず、図１（ａ）に示すように、分子線成
長法（以下、ＭＢＥ法という）を用いて、シリコン基板
１１上にバッファ層となるＧａ薄膜１２を形成する。本
実施形態では、Ｇａ薄膜１２の厚みは、５０ｎｍ以下で
ある。なお、Ｇａ薄膜の厚みは、バッファ層としての機
能を発揮できる限り薄いほうが好ましい。
長法（以下、ＭＢＥ法という）を用いて、シリコン基板
１１上にバッファ層となるＧａ薄膜１２を形成する。本
実施形態では、Ｇａ薄膜１２の厚みは、５０ｎｍ以下で
ある。なお、Ｇａ薄膜の厚みは、バッファ層としての機
能を発揮できる限り薄いほうが好ましい。
【００２９】図２は、本実施形態の上記図１（ａ）に示
す工程で用いたＭＢＥ成長装置の構成を概略的に示す断
面図である。同図に示すように、成長室２１はゲートバ
ルブ２２を介して排気系（図示せず）に接続されてお
り、室内を高真空状態に維持可能に構成されている。ま
た、成長室２１内のサセプタ２５の上に基板ホルダー２
４が配設され、基板ホルダー２４上にシリコン基板１１
が設置されている。成長室２１のシリコン基板１１に対
向する部位である２箇所には、シリコン基板１１に対し
て所定の角度から分子線を放射する分子線セル２６が設
けられている。分子線セル２６の前面にはシャッター２
７が配設されており、シリコン基板１１への分子線の放
射と遮断とを制御可能に構成されている。分子線エピタ
キシーを行う際には、成長室２１内を１０-10 Ｔｏｒｒ
程度の高真空にした後、サセプタ２５を加熱すること
で、シリコン基板１１を所望の温度まで昇温する。その
後、分子線セル２６からＧａの分子線をシリコン基板１
１に照射し、シリコン基板１１上にＧａ薄膜を形成す
る。
す工程で用いたＭＢＥ成長装置の構成を概略的に示す断
面図である。同図に示すように、成長室２１はゲートバ
ルブ２２を介して排気系（図示せず）に接続されてお
り、室内を高真空状態に維持可能に構成されている。ま
た、成長室２１内のサセプタ２５の上に基板ホルダー２
４が配設され、基板ホルダー２４上にシリコン基板１１
が設置されている。成長室２１のシリコン基板１１に対
向する部位である２箇所には、シリコン基板１１に対し
て所定の角度から分子線を放射する分子線セル２６が設
けられている。分子線セル２６の前面にはシャッター２
７が配設されており、シリコン基板１１への分子線の放
射と遮断とを制御可能に構成されている。分子線エピタ
キシーを行う際には、成長室２１内を１０-10 Ｔｏｒｒ
程度の高真空にした後、サセプタ２５を加熱すること
で、シリコン基板１１を所望の温度まで昇温する。その
後、分子線セル２６からＧａの分子線をシリコン基板１
１に照射し、シリコン基板１１上にＧａ薄膜を形成す
る。
【００３０】次に、図１（ｂ）に示すように、Ｇａ薄膜
１２の表面に、分子式Ｒ−Ｎ3 であらわされ、Ｒ−基が
飽和脂肪族基，不飽和脂肪族基，芳香族基等で構成され
るアゾ化合物を基板上に供給し熱処理する。或いは、ア
ニリンに代表される芳香族アミンを基板上に供給し熱処
理することにより、Ｇａ薄膜１２上に窒化層１３を形成
する。
１２の表面に、分子式Ｒ−Ｎ3 であらわされ、Ｒ−基が
飽和脂肪族基，不飽和脂肪族基，芳香族基等で構成され
るアゾ化合物を基板上に供給し熱処理する。或いは、ア
ニリンに代表される芳香族アミンを基板上に供給し熱処
理することにより、Ｇａ薄膜１２上に窒化層１３を形成
する。
【００３１】そして、図１（ｃ）に示すように、この窒
化層１３上にＧａＮ結晶１４をエピタキシャル成長させ
る。本実施形態においては、窒化層１３の形成、及びＧ
ａＮ結晶１４のエピタキシャル成長には、有機金属気相
蒸着法（ＭＯＣＶＤ法）を用いた。
化層１３上にＧａＮ結晶１４をエピタキシャル成長させ
る。本実施形態においては、窒化層１３の形成、及びＧ
ａＮ結晶１４のエピタキシャル成長には、有機金属気相
蒸着法（ＭＯＣＶＤ法）を用いた。
【００３２】図３は、上記図１（ｂ）及び（ｃ）に示す
工程で使用されるＭＯＣＶＤ装置の主要部を概略的に示
す断面図であり、ガス系統部及び反応部を示すものであ
る。図１に示すように、真空ポンプと接続された反応炉
１は、数１０ｍＴｏｒｒから大気圧雰囲気下までにおけ
る結晶成長が可能に構成されている。反応炉１内には、
シリコン基板１１を保持するためのサセプタ３が配設さ
れており、サセプタ３はヒータ４によって加熱されるよ
うに構成されている。そして、反応炉１の原料ガス導入
部５は、反応炉１内で層流が得られるように設計されて
いる。原料ガスの供給ラインには、Ｇａを含む第１の原
料であるトリメチルガリウムガス６と、分子式がＲ−Ｎ
3 で表されるアゾ化合物を含む第２の原料であるメチル
アジドガス７とが準備されており、キャリアガスである
Ｈ2 ガスによってバブリングすることにより気化し、マ
スフローコントローラ（図示せず）により流量制御され
て、反応炉１内に供給される。
工程で使用されるＭＯＣＶＤ装置の主要部を概略的に示
す断面図であり、ガス系統部及び反応部を示すものであ
る。図１に示すように、真空ポンプと接続された反応炉
１は、数１０ｍＴｏｒｒから大気圧雰囲気下までにおけ
る結晶成長が可能に構成されている。反応炉１内には、
シリコン基板１１を保持するためのサセプタ３が配設さ
れており、サセプタ３はヒータ４によって加熱されるよ
うに構成されている。そして、反応炉１の原料ガス導入
部５は、反応炉１内で層流が得られるように設計されて
いる。原料ガスの供給ラインには、Ｇａを含む第１の原
料であるトリメチルガリウムガス６と、分子式がＲ−Ｎ
3 で表されるアゾ化合物を含む第２の原料であるメチル
アジドガス７とが準備されており、キャリアガスである
Ｈ2 ガスによってバブリングすることにより気化し、マ
スフローコントローラ（図示せず）により流量制御され
て、反応炉１内に供給される。
【００３３】なお、本実施形態では、基板に対し反応ガ
スが平行に流れる横型の反応炉を取り上げたが、基板に
対し反応ガスが垂直に流れる縦型の反応炉においても層
流が得られる設計になっていれば問題はない。
スが平行に流れる横型の反応炉を取り上げたが、基板に
対し反応ガスが垂直に流れる縦型の反応炉においても層
流が得られる設計になっていれば問題はない。
【００３４】また、キャリアガスとして、本実施形態で
はＨ2 ガスを使用したが、Ｎ2 ガスやＡｒガスなどの不
活性ガスを使用しても問題はない。さらに、原料供給ラ
インとして、ドーパントラインや３元或いは４元混晶の
成長の場合には、金属化合物原料ラインが追加される
が、本実施形態ではアンドープのＧａＮ単結晶の成長を
取り上げるため、ここでは省略する。
はＨ2 ガスを使用したが、Ｎ2 ガスやＡｒガスなどの不
活性ガスを使用しても問題はない。さらに、原料供給ラ
インとして、ドーパントラインや３元或いは４元混晶の
成長の場合には、金属化合物原料ラインが追加される
が、本実施形態ではアンドープのＧａＮ単結晶の成長を
取り上げるため、ここでは省略する。
【００３５】実際のＧａＮ単結晶の成長は以下の手順で
行う。Ｇａ薄膜が形成されたシリコン基板１１をサセプ
タ３にセットし、ガス導入部５からＨ2 ガスを１０ｓｌ
ｍの流量で供給しながら基板温度を７００℃に加熱した
後、ガス導入部５から、流量が５９０μｍｏｌ／ｍｉ
ｎ．のメチルアジドガスと、流量が１０ｓｌｍのＨ2 ガ
スとを１０分間供給する。これにより、シリコン基板１
１上のＧａ薄膜１２の表面に窒化層１３が形成される。
メチルアジドガスは、５００℃でメチル基，Ｎ2及びＮ
ラジカルに完全に分解するため、基板温度が７００℃で
十分基板の表面窒化が可能となり、連続的に次の工程に
進むことが可能となる。
行う。Ｇａ薄膜が形成されたシリコン基板１１をサセプ
タ３にセットし、ガス導入部５からＨ2 ガスを１０ｓｌ
ｍの流量で供給しながら基板温度を７００℃に加熱した
後、ガス導入部５から、流量が５９０μｍｏｌ／ｍｉ
ｎ．のメチルアジドガスと、流量が１０ｓｌｍのＨ2 ガ
スとを１０分間供給する。これにより、シリコン基板１
１上のＧａ薄膜１２の表面に窒化層１３が形成される。
メチルアジドガスは、５００℃でメチル基，Ｎ2及びＮ
ラジカルに完全に分解するため、基板温度が７００℃で
十分基板の表面窒化が可能となり、連続的に次の工程に
進むことが可能となる。
【００３６】次に、基板温度を７００℃と一定にしたま
まで、ガス導入部５から流量が４９μｍｏｌ／ｍｉｎ．
のトリメチルガリウムガスと、流量が１１９０μｍｏｌ
／ｍｉｎ．のメチルアジドガスと、流量が１０ｓｌｍの
Ｈ2 ガス（キャリアガス）とを供給して、シリコン基板
１１上の窒化層１３の上にＧａＮ結晶１４を成長させ
る。成長速度は、０．５μｍ／ｈｒｓであった。
まで、ガス導入部５から流量が４９μｍｏｌ／ｍｉｎ．
のトリメチルガリウムガスと、流量が１１９０μｍｏｌ
／ｍｉｎ．のメチルアジドガスと、流量が１０ｓｌｍの
Ｈ2 ガス（キャリアガス）とを供給して、シリコン基板
１１上の窒化層１３の上にＧａＮ結晶１４を成長させ
る。成長速度は、０．５μｍ／ｈｒｓであった。
【００３７】得られたＧａＮ単結晶は高抵抗化しており
不純物ドープによる伝導性制御を可能とする。また、表
面モルフォロジーも良好であり、界面エネルギーの影響
を受けることなく２次元成長が行われ、成長層が平坦化
されている。また、ＧａＮ成長層の転位密度は１０5 ｃ
ｍ-2以下であり、ＧａＮ成長層の高品質化が図られてい
る。
不純物ドープによる伝導性制御を可能とする。また、表
面モルフォロジーも良好であり、界面エネルギーの影響
を受けることなく２次元成長が行われ、成長層が平坦化
されている。また、ＧａＮ成長層の転位密度は１０5 ｃ
ｍ-2以下であり、ＧａＮ成長層の高品質化が図られてい
る。
【００３８】図４は、従来のＭＯＣＶＤ法によるＧａＮ
結晶と、本実施形態の製造工程によって得られたＧａＮ
単結晶との７７Ｋでのフォトルミネッセンス強度スペク
トルを比較する図であって、縦軸は標準サンプルの強度
を１とする任意単位（ａ．ｕ．）で表示されている。図
中の破線は従来のＭＯＣＶＤ法によるＧａＮ結晶のフォ
トルミネッセンス強度スペクトルを示し、図中の実線は
本実施形態の方法によるＧａＮ結晶のフォトルミネッセ
ンス強度スペクトルを示す。同図に示されるように、従
来のＭＯＣＶＤ法によるＧａＮ結晶では、バンド端発光
による３６０ｎｍ近傍のピーク値が小さく、しかも５０
０〜６００ｎｍ付近に深い準位からのブロードなピーク
が存在している。したがって、良好な発光素子が得られ
ない。それに対し、本実施形態の方法によるＧａＮ結晶
では、３６０ｎｍ近傍に非常に鋭いバンド端発光による
ピークが得られている。そして、５００ｎｍ〜６００ｎ
ｍに見られる深い準位からのブロードなピークは観測さ
れていない。これより、窒素を含む原料としてメチルア
ジドを用いることにより、７００℃という低温下での結
晶成長により、青色発光素子として使用できる良質なＧ
ａＮ結晶が得られることがわかる。
結晶と、本実施形態の製造工程によって得られたＧａＮ
単結晶との７７Ｋでのフォトルミネッセンス強度スペク
トルを比較する図であって、縦軸は標準サンプルの強度
を１とする任意単位（ａ．ｕ．）で表示されている。図
中の破線は従来のＭＯＣＶＤ法によるＧａＮ結晶のフォ
トルミネッセンス強度スペクトルを示し、図中の実線は
本実施形態の方法によるＧａＮ結晶のフォトルミネッセ
ンス強度スペクトルを示す。同図に示されるように、従
来のＭＯＣＶＤ法によるＧａＮ結晶では、バンド端発光
による３６０ｎｍ近傍のピーク値が小さく、しかも５０
０〜６００ｎｍ付近に深い準位からのブロードなピーク
が存在している。したがって、良好な発光素子が得られ
ない。それに対し、本実施形態の方法によるＧａＮ結晶
では、３６０ｎｍ近傍に非常に鋭いバンド端発光による
ピークが得られている。そして、５００ｎｍ〜６００ｎ
ｍに見られる深い準位からのブロードなピークは観測さ
れていない。これより、窒素を含む原料としてメチルア
ジドを用いることにより、７００℃という低温下での結
晶成長により、青色発光素子として使用できる良質なＧ
ａＮ結晶が得られることがわかる。
【００３９】（他の実施形態）上記実施形態で説明した
窒化ガリウム系化合物の結晶を成長させる工程と同様の
工程を、第１の原料ガスの種類を変えて連続的に行うこ
とで、ＧａＮ／ＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＧａＮ／ＡｌＧａ
Ｎ／ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ／ＧａＮといったようなＩ
ｎを含む３元或いは４元混晶のヘテロ構造を成長中断無
しに同一温度で成長させることが可能となる。これによ
り、青色から紫外に至るまでの発光デバイスを実現する
ことができる。
窒化ガリウム系化合物の結晶を成長させる工程と同様の
工程を、第１の原料ガスの種類を変えて連続的に行うこ
とで、ＧａＮ／ＩｎＧａＮ／ＧａＮ、ＧａＮ／ＡｌＧａ
Ｎ／ＩｎＧａＮ／ＡｌＧａＮ／ＧａＮといったようなＩ
ｎを含む３元或いは４元混晶のヘテロ構造を成長中断無
しに同一温度で成長させることが可能となる。これによ
り、青色から紫外に至るまでの発光デバイスを実現する
ことができる。
【００４０】本発明によって製造可能な窒化ガリウム系
化合物半導体としては、上記実施形態におけるＧａＮの
他、ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮ等がある。
化合物半導体としては、上記実施形態におけるＧａＮの
他、ＡｌＧａＮ，ＩｎＧａＮ等がある。
【００４１】上記実施形態では、基板としてシリコン基
板を用いたが、サファイア，ＭｇＯ，スピネル，ＺｎＯ
などの酸化物や、半導体等、他の材料で構成される基板
を使用しても構わない。
板を用いたが、サファイア，ＭｇＯ，スピネル，ＺｎＯ
などの酸化物や、半導体等、他の材料で構成される基板
を使用しても構わない。
【００４２】また、Ｇａ薄膜を形成する工程では、上記
実施形態におけるＭＢＥ成長法の他に、スパッタリング
法、抵抗加熱蒸着法を用いてもよい、さらに、Ｇａ液を
基板上に塗布して基板をスピンさせることによって薄膜
を形成する方法を含む液相エピタキシャル成長法等を用
いてもよい。
実施形態におけるＭＢＥ成長法の他に、スパッタリング
法、抵抗加熱蒸着法を用いてもよい、さらに、Ｇａ液を
基板上に塗布して基板をスピンさせることによって薄膜
を形成する方法を含む液相エピタキシャル成長法等を用
いてもよい。
【００４３】なお、ＧａＮ結晶を成長させる工程で使用
する第２の原料として、上記実施形態ではメチルアジド
を取り上げたが、Ｒ−Ｎ3 で表されるアゾ化合物を用い
た場合も同様の効果が得られる。特に、化学式Ｒ−Ｎ3
で表されるアゾ化合物としては、Ｒ−基をメチル基以外
のアルキル基、不飽和脂肪族基であるアルキニル基やア
ルケニル基，あるいは芳香族基としたものがある。特に
Ｒ−基の炭素数が４以下であれば７００℃での表面窒
化、ＧａＮ単結晶の成長が可能となる。また、分子式が
Ｃ6 Ｑn Ｈ5-n ＮＨ2 （Ｑは有機基，ｎは０以上５以下
の整数）で表されるアニリンに代表される芳香族アミン
を使用しても同様の効果が得られる。
する第２の原料として、上記実施形態ではメチルアジド
を取り上げたが、Ｒ−Ｎ3 で表されるアゾ化合物を用い
た場合も同様の効果が得られる。特に、化学式Ｒ−Ｎ3
で表されるアゾ化合物としては、Ｒ−基をメチル基以外
のアルキル基、不飽和脂肪族基であるアルキニル基やア
ルケニル基，あるいは芳香族基としたものがある。特に
Ｒ−基の炭素数が４以下であれば７００℃での表面窒
化、ＧａＮ単結晶の成長が可能となる。また、分子式が
Ｃ6 Ｑn Ｈ5-n ＮＨ2 （Ｑは有機基，ｎは０以上５以下
の整数）で表されるアニリンに代表される芳香族アミン
を使用しても同様の効果が得られる。
【００４４】上記実施形態における窒化層１３の形成は
省略することができ、Ｇａ薄膜１２の上に直接ＧａＮ結
晶１４を成長させてもよい。
省略することができ、Ｇａ薄膜１２の上に直接ＧａＮ結
晶１４を成長させてもよい。
【００４５】上記実施形態においては、表面窒化及びＧ
ａＮ結晶の成長には、ＭＯＣＶＤ法を使用したが、ＭＢ
Ｅ法（ガスソースＭＢＥ、ＭＯＭＢＥも含む）、クロラ
イドＶＰＥ、ＣＢＥ法を利用しても問題はない。
ａＮ結晶の成長には、ＭＯＣＶＤ法を使用したが、ＭＢ
Ｅ法（ガスソースＭＢＥ、ＭＯＭＢＥも含む）、クロラ
イドＶＰＥ、ＣＢＥ法を利用しても問題はない。
【００４６】また、本実施形態ではＧａＮ単結晶の成長
前に、Ｇａ薄膜の上にＧａＮやＡｌＮなどのバッファ層
を挿入していないが、良質なＧａＮ単結晶を再現よく成
長させるためにバッファ層を挿入してもよい。
前に、Ｇａ薄膜の上にＧａＮやＡｌＮなどのバッファ層
を挿入していないが、良質なＧａＮ単結晶を再現よく成
長させるためにバッファ層を挿入してもよい。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３の窒
化ガリウム系化合物半導体の製造方法によれば、基板上
にＧａ薄膜を形成した後、或いはＧａ薄膜の表面に窒化
層を形成した後、窒化ガリウム系化合物半導体を結晶成
長させるようにしたので、格子不整合の大きなヘテロエ
ピタキシーにおいても転位密度の少ない良質なＧａＮ系
化合物半導体結晶を作成することができ、２次元成長に
よる成長層の平坦化が実現される。
化ガリウム系化合物半導体の製造方法によれば、基板上
にＧａ薄膜を形成した後、或いはＧａ薄膜の表面に窒化
層を形成した後、窒化ガリウム系化合物半導体を結晶成
長させるようにしたので、格子不整合の大きなヘテロエ
ピタキシーにおいても転位密度の少ない良質なＧａＮ系
化合物半導体結晶を作成することができ、２次元成長に
よる成長層の平坦化が実現される。
【００４８】請求項４又は５によれば、窒化ガリウム系
化合物半導体の結晶を成長させるための窒素源として、
分子式がＲ−Ｎ3 で表されるアゾ化合物或いは芳香族ア
ミンを用いるようにしたので、低温状態での結晶成長を
可能とし、良質なＧａＮ系化合物半導体を作成すること
が可能となる。
化合物半導体の結晶を成長させるための窒素源として、
分子式がＲ−Ｎ3 で表されるアゾ化合物或いは芳香族ア
ミンを用いるようにしたので、低温状態での結晶成長を
可能とし、良質なＧａＮ系化合物半導体を作成すること
が可能となる。
【００４９】請求項６〜１１によれば、基板上にＧａ薄
膜を形成した後、或いはＧａ薄膜の表面に窒化層を形成
した後、窒化ガリウム系化合物半導体を結晶成長させる
ようにしたので、上記請求項１，４，５の効果をより顕
著に発揮することができる。
膜を形成した後、或いはＧａ薄膜の表面に窒化層を形成
した後、窒化ガリウム系化合物半導体を結晶成長させる
ようにしたので、上記請求項１，４，５の効果をより顕
著に発揮することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係るＧａＮ結晶の製造工
程を示す断面図である。
程を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態で使用したＭＢＥ成長装置
の構成を概略的に示す断面図である。
の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態で使用したＭＯＣＶＤ装置
の構成を概略的に示す断面図である。
の構成を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態と従来のＭＯＣＶＤ法とに
より得られたＧａＮ単結晶のフォトルミネッセンス強度
スペクトルを示す図である。
より得られたＧａＮ単結晶のフォトルミネッセンス強度
スペクトルを示す図である。
１ 反応炉 ２ 基板 ３ サセプタ ４ ヒータ ５ ガス導入部 ６ トリメチルガリウムガス ７ メチルアジドガス １１ シリコン基板 １２ Ｇａ薄膜 １３ 窒化層 １４ ＧａＮ結晶 ２１ 成長室 ２２ ゲートバルブ ２４ 基板ホルダー ２５ サセプタ ２６ 分子線セル ２７ シャッター
Claims (12)
- 【請求項１】 基板上にＧａ薄膜を形成する工程と、 上記Ｇａ薄膜上に窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を
成長させる工程とを備えていることを特徴とする窒化ガ
リウム系化合物半導体の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の窒化ガリウム系化合物半
導体の製造方法において、 上記Ｇａ薄膜を形成する工程では、スパッタリング法、
抵抗加熱蒸着法及び分子線成長法のうちのいずれかを用
いることを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の製
造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の窒化ガリウム系化合物半
導体の製造方法において、 上記Ｇａ薄膜を形成する工程では、基板上にＧａ液を滴
下した後、基板をスピンすることにより基板上にＧａ薄
膜を形成することを特徴とする窒化ガリウム系化合物半
導体の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１，２又は３記載の窒化ガリウム
系化合物半導体の製造方法において、 上記窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長させる工
程では、反応容器内に、Ｇａを含む第１の原料と少なく
とも分子式Ｒ−Ｎ3 （Ｒは有機基）で表されＲ−基が飽
和脂肪族基、不飽和脂肪族基及び芳香族基のうちのいず
れか１つで構成されるアゾ化合物を含む第２の原料とを
供給し、上記基板上で上記第１及び第２の原料を分解さ
せて、上記基板上に窒化ガリウム系化合物半導体を成長
させることを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の
製造方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の窒化ガリウム系化合物半
導体の製造方法において、 上記窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長させる工
程では、反応容器内に、Ｇａを含む第１の原料と少なく
とも分子式Ｃ6 Ｑn Ｈ5-n ＮＨ2 （Ｑは有機基，ｎは０
以上５以下の整数）で表される芳香族アミンを含む第２
の原料とを供給し、上記基板上で上記第１及び第２の原
料を分解させて、上記基板上に窒化ガリウム系化合物半
導体を成長させることを特徴とする窒化ガリウム系化合
物半導体の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１記載の窒化ガリウム系化合物半
導体の製造方法において、 上記Ｇａ薄膜を形成する工程の後に、上記Ｇａ薄膜の表
面に窒化層を形成する工程をさらに備え、 上記窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長させる工
程では、上記窒化層の上に窒化ガリウム系化合物半導体
の結晶を成長させることを特徴とする窒化ガリウム系化
合物半導体の製造方法。 - 【請求項７】 請求項７記載の窒化ガリウム系化合物半
導体の製造方法において、 上記Ｇａ薄膜を形成する工程では、スパッタリング法、
抵抗加熱蒸着法及び分子線成長法のうちのいずれかを用
いることを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の製
造方法。 - 【請求項８】 請求項６記載の窒化ガリウム系化合物半
導体の製造方法において、 上記窒化層を形成する工程では、反応容器内に、少なく
とも分子式Ｒ−Ｎ3 （Ｒは有機基）で表されＲ−基が飽
和脂肪族基，不飽和脂肪族基，芳香族基等で構成される
アゾ化合物を含む原料を供給し、上記基板上で上記原料
を分解させて、上記基板上に窒化層を形成することを特
徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法。 - 【請求項９】 請求項６記載の窒化ガリウム系化合物半
導体の製造方法において、 上記窒化層を形成する工程では、反応容器内に、少なく
とも分子式Ｃ6 Ｑn Ｈ5-n ＮＨ2 （Ｑは有機基，ｎは０
以上５以下の整数）で表される芳香族アミンを含む原料
を供給し、上記基板上で上記原料を分解させて、上記基
板上に窒化層を形成することを特徴とする窒化ガリウム
系化合物半導体の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項６記載の窒化ガリウム系化合物
半導体の製造方法において、 上記窒化層上に窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成
長させる工程では、反応容器内に、Ｇａを含む第１の原
料と少なくとも分子式Ｒ−Ｎ3 （Ｒは有機基）で表され
Ｒ−基が飽和脂肪族基、不飽和脂肪族基及び芳香族基の
うちのいずれか１つで構成されるアゾ化合物を含む第２
の原料とを供給し、上記基板上で上記第１及び第２の原
料を分解させて、上記窒化層上に窒化ガリウム系化合物
半導体を成長させることを特徴とする窒化ガリウム系化
合物半導体の製造方法。 - 【請求項１１】 請求項６記載の窒化ガリウム系化合物
半導体の製造方法において、 上記窒化層上に窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成
長させる工程では、反応容器内に、Ｇａを含む第１の原
料と少なくとも分子式Ｃ6 Ｑn Ｈ5-n ＮＨ2 （Ｑは有機
基，ｎは０以上５以下の整数）で表される芳香族アミン
を含む第２の原料とを供給し、上記基板上で上記第１及
び第２の原料を分解させて、上記窒化層上に窒化ガリウ
ム系化合物半導体を成長させることを特徴とする窒化ガ
リウム系化合物半導体の製造方法。 - 【請求項１２】 請求項４，５，１０又は１１記載の窒
化ガリウム系化合物半導体の製造方法において、 上記窒化ガリウム系化合物半導体の結晶を成長させる工
程を、上記Ｇａを含む第１の原料の種類を変えて複数回
かつほぼ同じ基板温度の下で行うことを特徴とする窒化
ガリウム系化合物半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29232095A JPH09134878A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29232095A JPH09134878A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09134878A true JPH09134878A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=17780257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29232095A Withdrawn JPH09134878A (ja) | 1995-11-10 | 1995-11-10 | 窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09134878A (ja) |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998044539A1 (fr) * | 1997-03-28 | 1998-10-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Procede de fabrication de composes semi-conducteurs |
| JPH11284226A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体発光素子 |
| WO2002017369A1 (en) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Showa Denko K.K. | Method of fabricating group-iii nitride semiconductor crystal, metho 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 |
| KR100366706B1 (ko) * | 2000-04-27 | 2003-01-09 | 삼성코닝 주식회사 | 질화갈륨 단결정 기판의 제조방법 |
| WO2003035945A2 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Ammono Sp. Zo.O. | Substrate for epitaxy |
| US6656615B2 (en) | 2001-06-06 | 2003-12-02 | Nichia Corporation | Bulk monocrystalline gallium nitride |
| KR20040040901A (ko) * | 2002-11-08 | 2004-05-13 | 엘지전자 주식회사 | 열분해된 버퍼층을 이용한 질화갈륨 기판 제조방법 |
| 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 |
| WO2006014472A1 (en) | 2004-07-07 | 2006-02-09 | Nitronex Corporation | Iii-nitride materials including low dislocation densities and methods associated with the same |
| WO2006037310A1 (de) * | 2004-10-05 | 2006-04-13 | Fraunhofer-Gesellsschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. | Verfahren zur herstellung von gruppe-iii-nitrid- volumenkristallen oder -kristallschichten aus metallschmelzen |
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| US7081162B2 (en) | 2001-06-06 | 2006-07-25 | Nichia Corporation | Method of manufacturing bulk single crystal of gallium nitride |
| CN100341115C (zh) * | 2000-08-18 | 2007-10-03 | 昭和电工株式会社 | Ⅲ族氮化物半导体晶体的制造方法、基于氮化镓的化合物半导体的制造方法、基于氮化镓的化合物半导体、基于氮化镓的化合物半导体发光器件、以及使用半导体发光器件的光源 |
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