JPH09186094A - 有機金属気相成長方法 - Google Patents
有機金属気相成長方法Info
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- JPH09186094A JPH09186094A JP296A JP296A JPH09186094A JP H09186094 A JPH09186094 A JP H09186094A JP 296 A JP296 A JP 296A JP 296 A JP296 A JP 296A JP H09186094 A JPH09186094 A JP H09186094A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上に、ハロメ
タンまたは水素化ハロゲン化炭素をドーパントとして、
カーボンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓを成長す
る有機金属気相成長方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 ハロメタン（ＣＢｒ4 ）または水素化ハ
ロゲン化炭素をドーパントとして、ＡｌＧａＡｓまたは
ＡｌＡｓ上に、カーボンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧ
ａＡｓを成長するにあたり、ハロメタン（ＣＢｒ4 ）ま
たは水素化ハロゲン化炭素の供給開始時点を、Ａｌ源と
Ｇａ源との供給開始時点より、ノンドープのＧａＡｓま
たはＡｌＧａＡｓが０．５〜２ｎｍ成長する時点まで、
遅らせることゝした有機金属気相成長方法である。
タンまたは水素化ハロゲン化炭素をドーパントとして、
カーボンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓを成長す
る有機金属気相成長方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 ハロメタン（ＣＢｒ4 ）または水素化ハ
ロゲン化炭素をドーパントとして、ＡｌＧａＡｓまたは
ＡｌＡｓ上に、カーボンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧ
ａＡｓを成長するにあたり、ハロメタン（ＣＢｒ4 ）ま
たは水素化ハロゲン化炭素の供給開始時点を、Ａｌ源と
Ｇａ源との供給開始時点より、ノンドープのＧａＡｓま
たはＡｌＧａＡｓが０．５〜２ｎｍ成長する時点まで、
遅らせることゝした有機金属気相成長方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘテロ接合トラン
ジスタ、発光ダイオード等の製造に使用されるＧａＡｓ
またはＡｌＧａＡｓの有機金属気相成長方法に関する。
特に、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上に、ハロメタンま
たは水素化ハロゲン化炭素をドーパントとして、カーボ
ンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓを成長する有機
金属気相成長方法に関する。
ジスタ、発光ダイオード等の製造に使用されるＧａＡｓ
またはＡｌＧａＡｓの有機金属気相成長方法に関する。
特に、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上に、ハロメタンま
たは水素化ハロゲン化炭素をドーパントとして、カーボ
ンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓを成長する有機
金属気相成長方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】カーボン
は、ＧａＡｓ・ＡｌＧａＡｓにドープされると、ｐ型不
純物として機能するが、拡散係数が小さいので、有用な
ドーパントである。カーボンドープのＧａＡｓ・ＡｌＧ
ａＡｓの製造方法は多数知られているが、Ｂｕｃｈａｎ
等は、ＣＢｒ4 をドーパントとして使用して、カーボン
ドープのＧａＡｓ・ＡｌＧａＡｓの薄膜を製造した
（Ｎ．Ｉ．Ｂｕｃｈａｎ ｅｔ ａｌ．Ｊ．Ｃｒｙｓｔ
ａｌＧｒｏｗｔｈ １１０（１９９１）４０５）。彼等
は、７８ｔｏｒｒの減圧下において、トリメチルガリウ
ム（ＴＭＧ）をＧａ源として使用し、アルシン（ＡｓＨ
3 ）をＡｓ源として使用し、ＣＢｒ4 をドーパントとし
て使用して、基板温度６００〜７５０°Ｃにおいて、カ
ーボンドープのＧａＡｓの成長を実行し、１０ 17〜１０
19ｃｍ-3にカーボンがドープされたＧａＡｓの成長に成
功している。
は、ＧａＡｓ・ＡｌＧａＡｓにドープされると、ｐ型不
純物として機能するが、拡散係数が小さいので、有用な
ドーパントである。カーボンドープのＧａＡｓ・ＡｌＧ
ａＡｓの製造方法は多数知られているが、Ｂｕｃｈａｎ
等は、ＣＢｒ4 をドーパントとして使用して、カーボン
ドープのＧａＡｓ・ＡｌＧａＡｓの薄膜を製造した
（Ｎ．Ｉ．Ｂｕｃｈａｎ ｅｔ ａｌ．Ｊ．Ｃｒｙｓｔ
ａｌＧｒｏｗｔｈ １１０（１９９１）４０５）。彼等
は、７８ｔｏｒｒの減圧下において、トリメチルガリウ
ム（ＴＭＧ）をＧａ源として使用し、アルシン（ＡｓＨ
3 ）をＡｓ源として使用し、ＣＢｒ4 をドーパントとし
て使用して、基板温度６００〜７５０°Ｃにおいて、カ
ーボンドープのＧａＡｓの成長を実行し、１０ 17〜１０
19ｃｍ-3にカーボンがドープされたＧａＡｓの成長に成
功している。
【０００３】一方、本発明の発明者等は、ＧａＡｓ基板
上に、０．５μｍ厚にノンドープのＧａＡｓを成長した
後、ＣＢｒ4 をドーパントとして、０．５μｍ厚にカー
ボンドープのＧａＡｓを成長し、Ｈａｌｌ測定を実行し
た。その結果を表１に示す。なお、成長条件は、トリメ
チルガリウム（ＴＭＧ）の供給量が０．５９ｃｃ／分で
あり、アルシン（ＡｓＨ3 ）の供給量が１．２５ｃｃ／
分であり、基板温度は６１０°Ｃである。
上に、０．５μｍ厚にノンドープのＧａＡｓを成長した
後、ＣＢｒ4 をドーパントとして、０．５μｍ厚にカー
ボンドープのＧａＡｓを成長し、Ｈａｌｌ測定を実行し
た。その結果を表１に示す。なお、成長条件は、トリメ
チルガリウム（ＴＭＧ）の供給量が０．５９ｃｃ／分で
あり、アルシン（ＡｓＨ3 ）の供給量が１．２５ｃｃ／
分であり、基板温度は６１０°Ｃである。
【０００４】
【表１】 また、ＧａＡｓ基板上に、０．２μｍ厚にノンドープＧ
ａＡｓを成長し、０．３μｍ厚にノンドープＡｌ0.25Ｇ
ａ0.75Ａｓを成長した後、ＣＢｒ4 をドーパントとし
て、０．５μｍ厚にカーボンドープのＧａＡｓを成長
し、Ｈａｌｌ測定を実行した。その結果を表２に示す。
なお、成長条件はトリメチルガリウム（ＴＭＧ）の供給
量が、０．５９ｃｃ／分であり、アルシン（ＡｓＨ3 ）
の供給量が１．２５ｃｃ／分であり、基板温度は６１０
°Ｃである。
ａＡｓを成長し、０．３μｍ厚にノンドープＡｌ0.25Ｇ
ａ0.75Ａｓを成長した後、ＣＢｒ4 をドーパントとし
て、０．５μｍ厚にカーボンドープのＧａＡｓを成長
し、Ｈａｌｌ測定を実行した。その結果を表２に示す。
なお、成長条件はトリメチルガリウム（ＴＭＧ）の供給
量が、０．５９ｃｃ／分であり、アルシン（ＡｓＨ3 ）
の供給量が１．２５ｃｃ／分であり、基板温度は６１０
°Ｃである。
【０００５】
【表２】 これらの結果にもとづき、ホール濃度とＣＢｒ4 の供給
量との関係と、移動度とホール濃度との関係とを、それ
ぞれ、図２と図３とに示す。
量との関係と、移動度とホール濃度との関係とを、それ
ぞれ、図２と図３とに示す。
【０００６】ＧａＡｓ基板上にノンドープのＧａＡｓを
成長し、その後、カーボンドープのＧａＡｓを成長した
場合は、ホール濃度とＣＢｒ4 の供給量との関係は、図
２に示すように、原点を通過する比例関係になる。
成長し、その後、カーボンドープのＧａＡｓを成長した
場合は、ホール濃度とＣＢｒ4 の供給量との関係は、図
２に示すように、原点を通過する比例関係になる。
【０００７】これに対して、ＧａＡｓ基板上にノンドー
プのＧａＡｓを成長し、その上にノンドープのＡｌＧａ
Ａｓを成長し、その後、カーボンドープのＧａＡｓを成
長した場合は、ホール濃度とＣＢｒ4 の供給量との関係
は、図２に示すように、原点を通過しない比例関係にな
り、同じＣＢｒ4 の供給量に対してホール濃度は大きな
値となる。また、移動度は、ＧａＡｓ基板上にノンドー
プのＧａＡｓを成長し、その上にノンドープのＡｌＧａ
Ａｓを成長し、その後、カーボンドープのＧａＡｓを成
長した場合の方が、ＧａＡｓ基板上にノンドープのＧａ
Ａｓを成長し、その後、カーボンドープのＧａＡｓを成
長した場合より小さい。
プのＧａＡｓを成長し、その上にノンドープのＡｌＧａ
Ａｓを成長し、その後、カーボンドープのＧａＡｓを成
長した場合は、ホール濃度とＣＢｒ4 の供給量との関係
は、図２に示すように、原点を通過しない比例関係にな
り、同じＣＢｒ4 の供給量に対してホール濃度は大きな
値となる。また、移動度は、ＧａＡｓ基板上にノンドー
プのＧａＡｓを成長し、その上にノンドープのＡｌＧａ
Ａｓを成長し、その後、カーボンドープのＧａＡｓを成
長した場合の方が、ＧａＡｓ基板上にノンドープのＧａ
Ａｓを成長し、その後、カーボンドープのＧａＡｓを成
長した場合より小さい。
【０００８】このように、ＡｌＧａＡｓ上に、ＣＢｒ4
をドーパントとしてカーボンドープのＧａＡｓを成長す
ると、成長するカーボンドープのＧａＡｓの特性に異常
が発生する。
をドーパントとしてカーボンドープのＧａＡｓを成長す
ると、成長するカーボンドープのＧａＡｓの特性に異常
が発生する。
【０００９】本発明の目的は、このような異常が発生し
ないカーボンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓを、
ハロメタンまたは水素化ハロゲン化炭素をドーパントと
して、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上に成長する有機金
属気相成長方法を提供することにある。
ないカーボンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓを、
ハロメタンまたは水素化ハロゲン化炭素をドーパントと
して、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上に成長する有機金
属気相成長方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る有機金属気相成長方法は、ハロメタ
ンまたは水素化ハロゲン化炭素をドーパントとして、Ａ
ｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上に、カーボンドープのＧａ
ＡｓまたはＡｌＧａＡｓを成長する有機金属気相成長方
法において、図１の原料供給タイムスケジュールに示す
ように、Ａｌ源・Ｇａ源・Ａｓ源の供給開始時点より、
ハロメタンまたは水素化ハロゲン化炭素の供給開始時点
を遅らせることんゝした有機金属気相成長方法である。
めに、本発明に係る有機金属気相成長方法は、ハロメタ
ンまたは水素化ハロゲン化炭素をドーパントとして、Ａ
ｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上に、カーボンドープのＧａ
ＡｓまたはＡｌＧａＡｓを成長する有機金属気相成長方
法において、図１の原料供給タイムスケジュールに示す
ように、Ａｌ源・Ｇａ源・Ａｓ源の供給開始時点より、
ハロメタンまたは水素化ハロゲン化炭素の供給開始時点
を遅らせることんゝした有機金属気相成長方法である。
【００１１】この構成において、ハロメタンまたは水素
化ハロゲン化炭素の供給開始時点は、ノンドープのＧａ
ＡｓまたはＡｌＧａＡｓが０．５〜２ｎｍ成長した時点
とすることが好適である。
化ハロゲン化炭素の供給開始時点は、ノンドープのＧａ
ＡｓまたはＡｌＧａＡｓが０．５〜２ｎｍ成長した時点
とすることが好適である。
【００１２】上記いづれの構成においても、ハロメタン
としては、ＣＢｒ4 が好適である。
としては、ＣＢｒ4 が好適である。
【００１３】
【作用】ＣＢｒ4 をドーパントとしてなすカーボンドー
ピングのモデルについて、前記のＢｕｃｈａｎ等は、以
下のように述べている。即ち、ＣＢｒ4 は結晶表面に吸
着されてＢｒ１個を放出し、ＣＢｒ3 が脱離しなけれ
ば、カーボンとして結晶中に取り込まれる。Ａｓ源であ
るアルシン（ＡｓＨ3 ）の供給量が多い場合、これより
形成された活性なＡｓＨｘとＣＢｒ3 とが反応して脱離
する。また、成長温度が高い場合も脱離しやすい。この
結果、アルシン（ＡｓＨ3 ）の供給量が多い場合や成長
温度が高い場合は、カーボンのドーピングレベルが低下
するということである。
ピングのモデルについて、前記のＢｕｃｈａｎ等は、以
下のように述べている。即ち、ＣＢｒ4 は結晶表面に吸
着されてＢｒ１個を放出し、ＣＢｒ3 が脱離しなけれ
ば、カーボンとして結晶中に取り込まれる。Ａｓ源であ
るアルシン（ＡｓＨ3 ）の供給量が多い場合、これより
形成された活性なＡｓＨｘとＣＢｒ3 とが反応して脱離
する。また、成長温度が高い場合も脱離しやすい。この
結果、アルシン（ＡｓＨ3 ）の供給量が多い場合や成長
温度が高い場合は、カーボンのドーピングレベルが低下
するということである。
【００１４】このモデルに従えば、結晶とＣＢｒ3 の吸
着力により、カーボンのドーピングレベルが異なること
が予想される。カーボンとＧａ・Ａｌとの結合力は、Ａ
ｌの方がＧａより強い。この結果、図４に示すように、
ＡｌＧａＡｓ上にカーボンドープのＧａＡｓを成長した
場合、ＡｌＧａＡｓバッファ層とカーボンドープのＧａ
Ａｓ層との界面にカーボンを高濃度に含む遷移層が形成
されることになり、この結果、ホール測定で検出される
ホール濃度は、 （Ｃ（ｄ−Δ）＋Ｃ′Δ）×１／ｄ となり、ｄはΔよりはるかに大きいので、おゝよそ、Ｃ
＋Ｃ′Δ／ｄとなる。こゝで、Ｃはホール濃度であり、
Ｃ′は遷移層におけるホール濃度であり、Δは遷移層の
厚さであり、ｄは厚さである。ところで、Ｃ′は初期の
吸着量で決定され、ＣＢｒ4 の供給量が多くなれば、Ｃ
Ｂｒ4 の供給量に依存しなくなるので、ホール濃度とＣ
Ｂｒ4 の供給量との関係は、図２に示すように、原点を
通過しないことになる。この遷移層はカーボンを高濃度
に含有するので、カーボンがドープされているＧａＡｓ
層より移動度が小さくなる。この結果、ホール測定で検
出される移動度は、ＧａＡｓ上に成長した場合より小さ
くなる。
着力により、カーボンのドーピングレベルが異なること
が予想される。カーボンとＧａ・Ａｌとの結合力は、Ａ
ｌの方がＧａより強い。この結果、図４に示すように、
ＡｌＧａＡｓ上にカーボンドープのＧａＡｓを成長した
場合、ＡｌＧａＡｓバッファ層とカーボンドープのＧａ
Ａｓ層との界面にカーボンを高濃度に含む遷移層が形成
されることになり、この結果、ホール測定で検出される
ホール濃度は、 （Ｃ（ｄ−Δ）＋Ｃ′Δ）×１／ｄ となり、ｄはΔよりはるかに大きいので、おゝよそ、Ｃ
＋Ｃ′Δ／ｄとなる。こゝで、Ｃはホール濃度であり、
Ｃ′は遷移層におけるホール濃度であり、Δは遷移層の
厚さであり、ｄは厚さである。ところで、Ｃ′は初期の
吸着量で決定され、ＣＢｒ4 の供給量が多くなれば、Ｃ
Ｂｒ4 の供給量に依存しなくなるので、ホール濃度とＣ
Ｂｒ4 の供給量との関係は、図２に示すように、原点を
通過しないことになる。この遷移層はカーボンを高濃度
に含有するので、カーボンがドープされているＧａＡｓ
層より移動度が小さくなる。この結果、ホール測定で検
出される移動度は、ＧａＡｓ上に成長した場合より小さ
くなる。
【００１５】しかし、本発明に係る有機金属気相成長方
法においては、カーボンがドープされたＧａＡｓまたは
ＡｌＧａＡｓが成長する前に、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌ
Ａｓ上にノンドープのＧａＡｓ薄層が形成されることに
なる。このノンドープのＧａＡｓ薄層の上にカーボンが
ドープされているＧａＡｓが成長することになるので、
カーボンが高濃度にドープされた遷移層は形成しない。
なお、ノンドープのＧａＡｓ薄層の厚さは十分薄いの
で、実用上、何の支障にもならない。
法においては、カーボンがドープされたＧａＡｓまたは
ＡｌＧａＡｓが成長する前に、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌ
Ａｓ上にノンドープのＧａＡｓ薄層が形成されることに
なる。このノンドープのＧａＡｓ薄層の上にカーボンが
ドープされているＧａＡｓが成長することになるので、
カーボンが高濃度にドープされた遷移層は形成しない。
なお、ノンドープのＧａＡｓ薄層の厚さは十分薄いの
で、実用上、何の支障にもならない。
【００１６】また、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上にカ
ーボンドープのＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓを成長する
場合にも、同様の現象が発生する。
ーボンドープのＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓを成長する
場合にも、同様の現象が発生する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態に係る有機金属気相成長方法について説明す
る。
実施の形態に係る有機金属気相成長方法について説明す
る。
【００１８】第１例 Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓ上に、カーボンドープのＧａＡｓ
を成長する有機金属気相成長方法 Ａｓ源であるアルシン（ＡｓＨ3 ）を１．２５ｃｃ／分
流し、Ｇａ源であるトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を
０．５９ｃｃ／分流しているところに、カーボンのドー
パントであるＣＢｒ4 ７．８×１０-2ｃｃ／分を、下記
に列記する時間遅れて流し、基板温度６１０°Ｃにおい
て、ＡｌＧａＡｓ上に、カーボンを含有するＧａＡｓを
０．５μｍ厚に成長した。このときの成長速度は０．６
５ｎｍ／秒であった。この試行の結果を表３に示す。
を成長する有機金属気相成長方法 Ａｓ源であるアルシン（ＡｓＨ3 ）を１．２５ｃｃ／分
流し、Ｇａ源であるトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を
０．５９ｃｃ／分流しているところに、カーボンのドー
パントであるＣＢｒ4 ７．８×１０-2ｃｃ／分を、下記
に列記する時間遅れて流し、基板温度６１０°Ｃにおい
て、ＡｌＧａＡｓ上に、カーボンを含有するＧａＡｓを
０．５μｍ厚に成長した。このときの成長速度は０．６
５ｎｍ／秒であった。この試行の結果を表３に示す。
【００１９】
【表３】 なお、同一条件で、最初からＣＢｒ4 を流しながら、Ｇ
ａＡｓ上にカーボンドープのＧａＡｓを成長した場合の
ホール濃度は１．６４×１０19ｃｍ-3であり、移動度は
１０１ｃｍ2 ／ＶＳであった。この結果を参照して、上
記の表を検討すると、ＣＢｒ4 の供給開始遅延時間が
０．５秒の場合（ノンドープＡｌＧａＡｓの膜厚が０．
３２ｎｍの場合）は十分とは言えないが、ＣＢｒ4 の供
給開始遅延時間が１秒以上の発場合（ノンドープのＡｌ
ＧａＡｓの膜厚が０．６５ｎｍ以上の場合）は、ＧａＡ
ｓ上に成長させた場合とおゝむね同等の結果が得られて
おり、本発明の効果が実現されている。
ａＡｓ上にカーボンドープのＧａＡｓを成長した場合の
ホール濃度は１．６４×１０19ｃｍ-3であり、移動度は
１０１ｃｍ2 ／ＶＳであった。この結果を参照して、上
記の表を検討すると、ＣＢｒ4 の供給開始遅延時間が
０．５秒の場合（ノンドープＡｌＧａＡｓの膜厚が０．
３２ｎｍの場合）は十分とは言えないが、ＣＢｒ4 の供
給開始遅延時間が１秒以上の発場合（ノンドープのＡｌ
ＧａＡｓの膜厚が０．６５ｎｍ以上の場合）は、ＧａＡ
ｓ上に成長させた場合とおゝむね同等の結果が得られて
おり、本発明の効果が実現されている。
【００２０】第２例 Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓ上に、カーボンドープのＧａＡｓ
を成長する有機金属気相成長方法 Ａｓ源であるアルシン（ＡｓＨ3 ）を０．３５ｃｃ／分
流し、Ｇａ源であるトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を
０．２０ｃｃ／分流しているところに、カーボンのドー
パントであるＣＢｒ4 ２．７×１０-2ｃｃ／分を、下記
に列記する時間遅れて流し、基板温度６１０°Ｃにおい
て、ＡｌＧａＡｓ上に、カーボンをドープしたＧａＡｓ
を０．５μｍ厚に成長した。このときの成長速度は０．
２２ｎｍ／秒であった。この試行の結果を表４に示す。
を成長する有機金属気相成長方法 Ａｓ源であるアルシン（ＡｓＨ3 ）を０．３５ｃｃ／分
流し、Ｇａ源であるトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を
０．２０ｃｃ／分流しているところに、カーボンのドー
パントであるＣＢｒ4 ２．７×１０-2ｃｃ／分を、下記
に列記する時間遅れて流し、基板温度６１０°Ｃにおい
て、ＡｌＧａＡｓ上に、カーボンをドープしたＧａＡｓ
を０．５μｍ厚に成長した。このときの成長速度は０．
２２ｎｍ／秒であった。この試行の結果を表４に示す。
【００２１】
【表４】 なお、同一条件で、最初からＣＢｒ4 を流しながら、Ｇ
ａＡｓ上にカーボンドープのＧａＡｓを成長した場合の
ホール濃度は１．５１×１０19ｃｍ-3であり、移動度は
１０３ｃｍ2 ／ＶＳであった。この結果を参照して、上
記の表を検討すると、ＣＢｒ4 の供給開始遅延時間が１
秒の場合（ノンドープＡｌＧａＡｓの膜厚が０．２２ｎ
ｍの場合）は十分とは言えないが、ＣＢｒ4 の供給開始
遅延時間が２秒以上の発場合（ノンドープのＡｌＧａＡ
ｓの膜厚が０．４４ｎｍ以上の場合）は、ＧａＡｓ上に
成長させた場合とおゝむね同等の結果が得られており、
本発明の効果が実現されている。
ａＡｓ上にカーボンドープのＧａＡｓを成長した場合の
ホール濃度は１．５１×１０19ｃｍ-3であり、移動度は
１０３ｃｍ2 ／ＶＳであった。この結果を参照して、上
記の表を検討すると、ＣＢｒ4 の供給開始遅延時間が１
秒の場合（ノンドープＡｌＧａＡｓの膜厚が０．２２ｎ
ｍの場合）は十分とは言えないが、ＣＢｒ4 の供給開始
遅延時間が２秒以上の発場合（ノンドープのＡｌＧａＡ
ｓの膜厚が０．４４ｎｍ以上の場合）は、ＧａＡｓ上に
成長させた場合とおゝむね同等の結果が得られており、
本発明の効果が実現されている。
【００２２】第３例 Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ａｓ上に、カーボンドープのＡｌＧａ
Ａｓを成長する有機金属気相成長方法 Ａｓ源であるアルシン（ＡｓＨ3 ）を１．５ｃｃ／分流
し、Ｇａ源であるトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を０．
５９ｃｃ／分流し、アルミニウム源であるトリメチルア
ルミニウムを０．０６６ｃｃ／分流しているところに、
カーボンのドーパントであるＣＢｒ4 ７．８×１０-2ｃ
ｃ／分を、下記に列記する時間遅れて流し、基板温度６
１０°Ｃにおいて、ＡｌＧａＡｓ上に、カーボンドープ
のＡｌ0. 1 Ｇａ0.9 Ａｓを０．５μｍ厚に成長した。こ
のときの成長速度は０．７２ｎｍ／秒であった。この試
行の結果を表５に示す。
Ａｓを成長する有機金属気相成長方法 Ａｓ源であるアルシン（ＡｓＨ3 ）を１．５ｃｃ／分流
し、Ｇａ源であるトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を０．
５９ｃｃ／分流し、アルミニウム源であるトリメチルア
ルミニウムを０．０６６ｃｃ／分流しているところに、
カーボンのドーパントであるＣＢｒ4 ７．８×１０-2ｃ
ｃ／分を、下記に列記する時間遅れて流し、基板温度６
１０°Ｃにおいて、ＡｌＧａＡｓ上に、カーボンドープ
のＡｌ0. 1 Ｇａ0.9 Ａｓを０．５μｍ厚に成長した。こ
のときの成長速度は０．７２ｎｍ／秒であった。この試
行の結果を表５に示す。
【００２３】
【表５】 なお、同一条件で、最初からＣＢｒ4 を流しながら、Ａ
ｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ上にＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓを成長し
た場合のホール濃度は２．４５×１０19ｃｍ-3であり、
移動度は８１ｃｍ2 ／ＶＳであった。この結果を参照し
て、上記の表を検討すると、ＣＢｒ4 の供給開始遅延時
間が０．５秒の場合（ノンドープＡｌ0. 1 Ｇａ0.9 Ａｓ
Ａｌの膜厚が０．３６ｎｍの場合）は十分とは言えない
が、ＣＢｒ4 の供給開始遅延時間が１秒以上の発場合
（ノンドープのＡｌ0.1 Ｇａ0.9 ＡｓＡｌの膜厚が０．
７２ｎｍ以上の場合）は、Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ上に成
長させた場合とおゝむね同等の結果が得られており、本
発明の効果が実現されている。
ｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ上にＡｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓを成長し
た場合のホール濃度は２．４５×１０19ｃｍ-3であり、
移動度は８１ｃｍ2 ／ＶＳであった。この結果を参照し
て、上記の表を検討すると、ＣＢｒ4 の供給開始遅延時
間が０．５秒の場合（ノンドープＡｌ0. 1 Ｇａ0.9 Ａｓ
Ａｌの膜厚が０．３６ｎｍの場合）は十分とは言えない
が、ＣＢｒ4 の供給開始遅延時間が１秒以上の発場合
（ノンドープのＡｌ0.1 Ｇａ0.9 ＡｓＡｌの膜厚が０．
７２ｎｍ以上の場合）は、Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ａｓ上に成
長させた場合とおゝむね同等の結果が得られており、本
発明の効果が実現されている。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る、ハ
ロメタン好ましくはＣＢｒ4 または水素化ハロゲン化炭
素をドーパントとして、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上
に、カーボンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓを成
長する有機金属気相成長方法においては、Ａｌ源の供給
開始時点とＧａ源の供給開始時点とより、好ましくは、
ノンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓが０．５〜２
ｎｍ成長する時間だけ、ハロメタン好ましくはＣＢｒ4
または水素化ハロゲン化炭素の供給開始時点を遅らせる
ことゝされているので、アルミニウムを含む下地上に、
ハロメタン好ましくはＣＢｒ4 または水素化ハロゲン化
炭素をドーパントとして、カーボンドープのＧａＡｓを
形成する場合、このカーボンドープのＧａＡｓの特性に
異常が見られることはない。
ロメタン好ましくはＣＢｒ4 または水素化ハロゲン化炭
素をドーパントとして、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上
に、カーボンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓを成
長する有機金属気相成長方法においては、Ａｌ源の供給
開始時点とＧａ源の供給開始時点とより、好ましくは、
ノンドープのＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓが０．５〜２
ｎｍ成長する時間だけ、ハロメタン好ましくはＣＢｒ4
または水素化ハロゲン化炭素の供給開始時点を遅らせる
ことゝされているので、アルミニウムを含む下地上に、
ハロメタン好ましくはＣＢｒ4 または水素化ハロゲン化
炭素をドーパントとして、カーボンドープのＧａＡｓを
形成する場合、このカーボンドープのＧａＡｓの特性に
異常が見られることはない。
【図１】本発明に係る有機金属気相成長方法における原
料供給タイムスケジュールを示す図である。
料供給タイムスケジュールを示す図である。
【図２】ＧａＡｓ基板上に、ノンドープＧａＡｓを成長
した後、ＣＢｒ4 をドーパントとして成長されるカーボ
ンドープのＧａＡｓのホール濃度とＣＢｒ4 供給量との
関係と、ＧａＡｓ基板上にノンドープのＧａＡｓを成長
し、ノンドープのＡｌＧａＡｓを成長した後、ＣＢｒ4
をドーパントとして成長されたカーボンドープのＧａＡ
ｓのホール濃度を示すグラフである。
した後、ＣＢｒ4 をドーパントとして成長されるカーボ
ンドープのＧａＡｓのホール濃度とＣＢｒ4 供給量との
関係と、ＧａＡｓ基板上にノンドープのＧａＡｓを成長
し、ノンドープのＡｌＧａＡｓを成長した後、ＣＢｒ4
をドーパントとして成長されたカーボンドープのＧａＡ
ｓのホール濃度を示すグラフである。
【図３】ＧａＡｓ基板上に、ノンドープＧａＡｓを成長
した後、ＣＢｒ4 をドーパントとして成長されるカーボ
ンドープのＧａＡｓの移動度とホール濃度との関係とＧ
ａＡｓ基板上にノンドープのＧａＡｓを成長し、ノンド
ープのＡｌＧａＡｓを成長した後、ＣＢｒ4 をドーパン
トとして成長されたカーボンドープのＧａＡｓの移動度
とホール濃度との関係とを示すグラフである。
した後、ＣＢｒ4 をドーパントとして成長されるカーボ
ンドープのＧａＡｓの移動度とホール濃度との関係とＧ
ａＡｓ基板上にノンドープのＧａＡｓを成長し、ノンド
ープのＡｌＧａＡｓを成長した後、ＣＢｒ4 をドーパン
トとして成長されたカーボンドープのＧａＡｓの移動度
とホール濃度との関係とを示すグラフである。
【図４】ノンドープのＧａＡｓ上にカーボンドープのＧ
ａＡｓを成長した場合のカーボン濃度と、ノンドープＡ
ｌＧａＡｓ上にＧａＡｓの薄膜を形成し、その上に成長
した場合のカーボン濃度とをしめす図である。
ａＡｓを成長した場合のカーボン濃度と、ノンドープＡ
ｌＧａＡｓ上にＧａＡｓの薄膜を形成し、その上に成長
した場合のカーボン濃度とをしめす図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 ハロメタンまたは水素化ハロゲン化炭素
をドーパントとして、ＡｌＧａＡｓまたはＡｌＡｓ上
に、カーボンがドープされているＧａＡｓまたはＡｌＧ
ａＡｓを成長する有機金属気相成長方法において、 Ａｌ源の供給開始時点とＧａ源の供給開始時点とより、
ハロメタンまたは水素化ハロゲン化炭素の供給開始時点
を遅らせることを特徴とする有機金属気相成長方法。 - 【請求項２】 前記ハロメタンまたは水素化ハロゲン化
炭素の供給開始時点は、前記ハロメタンまたは水素化ハ
ロゲン化炭素の供給開始が遅延されてノンドープのＧａ
ＡｓまたはＡｌＧａＡｓが０．５〜２ｎｍ成長した時点
であることを特徴とする請求項１記載の有機金属気相成
長方法。 - 【請求項３】 前記ハロメタンは、ＣＢｒ4 であること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の有機金属気
相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP296A JPH09186094A (ja) | 1996-01-04 | 1996-01-04 | 有機金属気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP296A JPH09186094A (ja) | 1996-01-04 | 1996-01-04 | 有機金属気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09186094A true JPH09186094A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=11462293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP296A Pending JPH09186094A (ja) | 1996-01-04 | 1996-01-04 | 有機金属気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09186094A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6191014B1 (en) | 1998-07-27 | 2001-02-20 | Sumitomo Chemical Company, Ltd. | Method for manufacturing compound semiconductor |
-
1996
- 1996-01-04 JP JP296A patent/JPH09186094A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6191014B1 (en) | 1998-07-27 | 2001-02-20 | Sumitomo Chemical Company, Ltd. | Method for manufacturing compound semiconductor |
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