JPH1079501A - 量子ドット形成方法及び量子ドット構造体 - Google Patents
量子ドット形成方法及び量子ドット構造体Info
- Publication number
- JPH1079501A JPH1079501A JP23344296A JP23344296A JPH1079501A JP H1079501 A JPH1079501 A JP H1079501A JP 23344296 A JP23344296 A JP 23344296A JP 23344296 A JP23344296 A JP 23344296A JP H1079501 A JPH1079501 A JP H1079501A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound semiconductor
- quantum dot
- layer
- quantum dots
- quantum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通常の製法では表面のエネルギー平衡条件に
よって量子ドットを形成することができない材料系にお
いても量子ドットの形成を可能とする。 【解決手段】 量子ドットを形成する前に半導体層表面
に表面状態を変化させるサーファクタントを作用させ
る。図２の例では、まず基板３１の表面にＡｌＮバッフ
ァー層３２を形成し（ａ）、その上にＡｌＧａＮクラッ
ド層３３を形成する（ｂ）。次に、テトラエチルシラン
（サーファクタント）をクラッド層３３の表面に供給す
る（ｃ）。続いて、ＡｌＧａＮクラッド層３３の表面に
ＴＭＧ及びＮＨ3 ガスを短時間供給して、ＧａＮ量子ド
ット３４を成長させる（ｄ）。最後に、ＡｌＧａＮキャ
ップ層を形成してＧａＮ量子ドット３４をキャップ層中
に埋設する（ｅ）。
よって量子ドットを形成することができない材料系にお
いても量子ドットの形成を可能とする。 【解決手段】 量子ドットを形成する前に半導体層表面
に表面状態を変化させるサーファクタントを作用させ
る。図２の例では、まず基板３１の表面にＡｌＮバッフ
ァー層３２を形成し（ａ）、その上にＡｌＧａＮクラッ
ド層３３を形成する（ｂ）。次に、テトラエチルシラン
（サーファクタント）をクラッド層３３の表面に供給す
る（ｃ）。続いて、ＡｌＧａＮクラッド層３３の表面に
ＴＭＧ及びＮＨ3 ガスを短時間供給して、ＧａＮ量子ド
ット３４を成長させる（ｄ）。最後に、ＡｌＧａＮキャ
ップ層を形成してＧａＮ量子ドット３４をキャップ層中
に埋設する（ｅ）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体量子構造を
構成する量子ドットの形成方法、及び量子ドットを内部
に含む量子ドット構造体に関する。
構成する量子ドットの形成方法、及び量子ドットを内部
に含む量子ドット構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、量子井戸、量子細線、量子箱（量
子ドット）等の半導体量子構造に閉じ込められた電子や
エキシトンを利用した電子デバイス、例えばレーザーや
各種の非線形光学素子、記憶素子についての研究が進め
られている。例えば、窒化ガリウム及びその他のIII族
窒化物は、高品質短波長発光ダイオード及びレーザーダ
イオードを実現できる素子として注目されており、Jpn.
J. Appl. Phys. 35, L74(1996)、Appl. Phys. Lett. 6
8, 2105(1996)には、ＩｎＧａＮ多重量子井戸からのレ
ーザー発振が報告されている。
子ドット）等の半導体量子構造に閉じ込められた電子や
エキシトンを利用した電子デバイス、例えばレーザーや
各種の非線形光学素子、記憶素子についての研究が進め
られている。例えば、窒化ガリウム及びその他のIII族
窒化物は、高品質短波長発光ダイオード及びレーザーダ
イオードを実現できる素子として注目されており、Jpn.
J. Appl. Phys. 35, L74(1996)、Appl. Phys. Lett. 6
8, 2105(1996)には、ＩｎＧａＮ多重量子井戸からのレ
ーザー発振が報告されている。
【０００３】このような半導体量子構造を利用した電子
デバイスの実用化にあたっては解決すべき多くの問題が
ある。例えば、短波長レーザーダイオードへの応用を考
えるとき、前記ＩｎＧａＮ多重量子井戸のレーザー発振
の閾値電流は８．７ｋＡ／ｃｍ2 と報告されており、Ｇ
ａＡｓ系のIII−Ｖ族レーザーダイオードやＺｎＳｅ系
のII−VI族レーザーダイオードの閾値電流である１００
〜２００Ａ／ｃｍ2 程度と比較して著しく高く、閾値電
流を低下させることが必要である。レーザー発振の閾値
電流は、活性層構造のサイズを小さくすることによって
改善できると考えられる。すなわち、量子構造を１次元
の量子細線又は０次元の量子ドットとして活性層構造の
サイズをエキシトンの実効ボーア半径程度とすると、量
子閉じ込め効果により電子とホールの波動関数の重なり
合いが増しクーロン相互作用が高められるため、エキシ
トンの結合エネルギーが増大し、エキシトン及びエキシ
トン分子の振動子強度も増大する。そして、この効果は
量子構造の次元が下がるにつれ、より強くなると考えら
れるからである。
デバイスの実用化にあたっては解決すべき多くの問題が
ある。例えば、短波長レーザーダイオードへの応用を考
えるとき、前記ＩｎＧａＮ多重量子井戸のレーザー発振
の閾値電流は８．７ｋＡ／ｃｍ2 と報告されており、Ｇ
ａＡｓ系のIII−Ｖ族レーザーダイオードやＺｎＳｅ系
のII−VI族レーザーダイオードの閾値電流である１００
〜２００Ａ／ｃｍ2 程度と比較して著しく高く、閾値電
流を低下させることが必要である。レーザー発振の閾値
電流は、活性層構造のサイズを小さくすることによって
改善できると考えられる。すなわち、量子構造を１次元
の量子細線又は０次元の量子ドットとして活性層構造の
サイズをエキシトンの実効ボーア半径程度とすると、量
子閉じ込め効果により電子とホールの波動関数の重なり
合いが増しクーロン相互作用が高められるため、エキシ
トンの結合エネルギーが増大し、エキシトン及びエキシ
トン分子の振動子強度も増大する。そして、この効果は
量子構造の次元が下がるにつれ、より強くなると考えら
れるからである。
【０００４】０次元の量子ドットに関し、III−Ｖ族半
導体であるＩｎＧａＡｓ及びＩｎＡｓ／ＧａＡｓ系で
は、格子不整合基板上に Stranski-Krastanov 成長モー
ドによって量子ドットが自然形成されることが報告され
ている〔Appl. Phys. Lett. 63, 3203(1993); Nature 3
69, 131(1994); Appl. Phys. Lett. 65, 1421(199
4)〕。また、種々のサイズのナノスケールＧａＮドット
が６Ｈ−ＳｉＣ基板上に直接形成されることが報告され
ている〔V. Dmitriev, K. Irvine, A. Zubrilov, D.Tsv
etkov, V. Nikolaev, M. Jakobson, D. Nelson and A.
Sitnikova, to be published in "Gallium Nitride and
Related Materials" (Mater. Res. Soc. Symp. Pro
c.)〕 なお、本明細書では、大きさが、幅ほぼ１００ｎｍ以
下、高さほぼ１００ｎｍ以下程度の多面体あるいは半球
状等の構造物を量子ドットという。
導体であるＩｎＧａＡｓ及びＩｎＡｓ／ＧａＡｓ系で
は、格子不整合基板上に Stranski-Krastanov 成長モー
ドによって量子ドットが自然形成されることが報告され
ている〔Appl. Phys. Lett. 63, 3203(1993); Nature 3
69, 131(1994); Appl. Phys. Lett. 65, 1421(199
4)〕。また、種々のサイズのナノスケールＧａＮドット
が６Ｈ−ＳｉＣ基板上に直接形成されることが報告され
ている〔V. Dmitriev, K. Irvine, A. Zubrilov, D.Tsv
etkov, V. Nikolaev, M. Jakobson, D. Nelson and A.
Sitnikova, to be published in "Gallium Nitride and
Related Materials" (Mater. Res. Soc. Symp. Pro
c.)〕 なお、本明細書では、大きさが、幅ほぼ１００ｎｍ以
下、高さほぼ１００ｎｍ以下程度の多面体あるいは半球
状等の構造物を量子ドットという。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】量子ドットの電子デバ
イスへの応用に当たっては、量子ドットを他の半導体層
の中に閉じ込めた状態で形成することが必要である。例
えば、ＧａＮ量子ドットを電子デバイスに利用するに
は、ＧａＮ量子ドットをＧａＮよりバンドギャップの大
きな例えばＡｌＧａＮ層の中に閉じ込めた状態で形成す
ることが必要である。
イスへの応用に当たっては、量子ドットを他の半導体層
の中に閉じ込めた状態で形成することが必要である。例
えば、ＧａＮ量子ドットを電子デバイスに利用するに
は、ＧａＮ量子ドットをＧａＮよりバンドギャップの大
きな例えばＡｌＧａＮ層の中に閉じ込めた状態で形成す
ることが必要である。
【０００６】しかし、通常の有機金属化学気相堆積法
（ＭＯＣＶＤ）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）によ
ってＡｌＧａＮ層上にＧａＮの成長を行うと、ＧａＮ／
ＡｌＧａＮ系のエネルギー平衡条件及び格子歪みの程度
によってＧａＮはＡｌＧａＮ層の上に膜として２次元的
に広がった状態で膜厚方向に成長するため、ＡｌＧａＮ
層上にＧａＮ量子ドットを形成することができない。こ
れは、ＧａＮ／ＡｌＧａＮ系のみでなく、電子デバイス
への半導体量子構造の適用が有望視されている他の化合
物半導体系、例えばＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ系、ＺｎＣ
ｄＳｅ／ＺｎＳＳｅ系においても同じ状況にある。
（ＭＯＣＶＤ）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）によ
ってＡｌＧａＮ層上にＧａＮの成長を行うと、ＧａＮ／
ＡｌＧａＮ系のエネルギー平衡条件及び格子歪みの程度
によってＧａＮはＡｌＧａＮ層の上に膜として２次元的
に広がった状態で膜厚方向に成長するため、ＡｌＧａＮ
層上にＧａＮ量子ドットを形成することができない。こ
れは、ＧａＮ／ＡｌＧａＮ系のみでなく、電子デバイス
への半導体量子構造の適用が有望視されている他の化合
物半導体系、例えばＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓ系、ＺｎＣ
ｄＳｅ／ＺｎＳＳｅ系においても同じ状況にある。
【０００７】このように電子デバイスの高性能化、高機
能化のために量子ドットを利用することが有利であって
も、現実にはデバイス構造として半導体層の中に量子ド
ットを形成することができないために、電子デバイスの
高性能化に寄与することができない事情があった。
能化のために量子ドットを利用することが有利であって
も、現実にはデバイス構造として半導体層の中に量子ド
ットを形成することができないために、電子デバイスの
高性能化に寄与することができない事情があった。
【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、ＭＯＣＶＤやＭＢＥによる通常の製法では表
面のエネルギー平衡条件及び格子歪みの程度のために量
子ドットを形成することができない材料系においても量
子ドットの形成を可能とする方法を提供すること、及び
その方法によって作製された電子デバイスへの適用が可
能な量子ドット構造体を提供することを目的とする。
たもので、ＭＯＣＶＤやＭＢＥによる通常の製法では表
面のエネルギー平衡条件及び格子歪みの程度のために量
子ドットを形成することができない材料系においても量
子ドットの形成を可能とする方法を提供すること、及び
その方法によって作製された電子デバイスへの適用が可
能な量子ドット構造体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明においては、量子
ドットを形成する前に半導体層表面にサーファクタント
を作用させることにより、エネルギー的に量子ドットの
形成が抑制されている系においても量子ドットの形成を
可能とする。ここで、サーファクタントとは、表面状態
を変化させる物質をいう。
ドットを形成する前に半導体層表面にサーファクタント
を作用させることにより、エネルギー的に量子ドットの
形成が抑制されている系においても量子ドットの形成を
可能とする。ここで、サーファクタントとは、表面状態
を変化させる物質をいう。
【００１０】すなわち、本発明は、第１の化合物半導体
層上に第２の化合物半導体の量子ドットを形成する方法
において、第１の化合物半導体層上に第２の化合物半導
体を直接成長させると膜が形成されるとき、第１の化合
物半導体層にその表面状態を変化させる物質（サーファ
クタント）を作用させてから第２の化合物半導体を成長
させることを特徴とする。
層上に第２の化合物半導体の量子ドットを形成する方法
において、第１の化合物半導体層上に第２の化合物半導
体を直接成長させると膜が形成されるとき、第１の化合
物半導体層にその表面状態を変化させる物質（サーファ
クタント）を作用させてから第２の化合物半導体を成長
させることを特徴とする。
【００１１】第１の化合物半導体及び第２の化合物半導
体は、各々ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）又はＩｎxＧ
ａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）から選択された相互に組成の異
なる化合物半導体等のIII−Ｖ族半導体、あるいはII−V
I族半導体とすることができる。
体は、各々ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）又はＩｎxＧ
ａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）から選択された相互に組成の異
なる化合物半導体等のIII−Ｖ族半導体、あるいはII−V
I族半導体とすることができる。
【００１２】第１の化合物半導体層の表面状態を変化さ
せる物質（サーファクタント）は、第１の化合物半導体
と第２の化合物半導体の組み合わせてよって適当なもの
が選択されるが、例えばＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）
に対しては、テトラエチルシランとすることができる。
せる物質（サーファクタント）は、第１の化合物半導体
と第２の化合物半導体の組み合わせてよって適当なもの
が選択されるが、例えばＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）
に対しては、テトラエチルシランとすることができる。
【００１３】第２の化合物半導体の量子ドットの大き
さ、アスペクト比及び／又は密度は、第１の化合物半導
体の表面状態を変化させる物質（サーファクタント）の
供給量、成長温度、第１の化合物半導体の組成等に敏感
である。したがって、これらのパラメータを調整するこ
とにより、量子ドットの大きさ、形状、密度を制御する
ことができる。なお、本発明による量子ドットはＭＯＣ
ＶＤによっても、ＭＢＥによっても形成することがで
き、成膜法には依存しない。
さ、アスペクト比及び／又は密度は、第１の化合物半導
体の表面状態を変化させる物質（サーファクタント）の
供給量、成長温度、第１の化合物半導体の組成等に敏感
である。したがって、これらのパラメータを調整するこ
とにより、量子ドットの大きさ、形状、密度を制御する
ことができる。なお、本発明による量子ドットはＭＯＣ
ＶＤによっても、ＭＢＥによっても形成することがで
き、成膜法には依存しない。
【００１４】また、本発明による量子ドット構造体は、
前記方法で形成されたものであり、第１の化合物半導体
層と、第１の化合物半導体層中に形成された第２の化合
物半導体の量子ドットとを含む量子ドット構造体におい
て、第２の化合物半導体は第１の化合物半導体層上に直
接成長させると膜が形成されるものであることを特徴と
する。
前記方法で形成されたものであり、第１の化合物半導体
層と、第１の化合物半導体層中に形成された第２の化合
物半導体の量子ドットとを含む量子ドット構造体におい
て、第２の化合物半導体は第１の化合物半導体層上に直
接成長させると膜が形成されるものであることを特徴と
する。
【００１５】このとき、第１の化合物半導体のエネルギ
ーギャップが第２の化合物半導体のエネルギーギャップ
より大きくなるようにし、第１の化合物半導体の屈折率
が第２の化合物半導体の屈折率より小さくなるようにす
ると、レーザー等電子デバイスの基本構造として有効で
ある。
ーギャップが第２の化合物半導体のエネルギーギャップ
より大きくなるようにし、第１の化合物半導体の屈折率
が第２の化合物半導体の屈折率より小さくなるようにす
ると、レーザー等電子デバイスの基本構造として有効で
ある。
【００１６】また、本発明は、第１の化合物半導体から
なるクラッド層と、クラッド層の表面に形成された第２
の化合物半導体からなる量子ドットと、クラッド層の上
に配置され量子ドットを埋設するキャップ層とを含む量
子ドット構造体において、第２の化合物半導体は第１の
化合物半導体層上に直接成長させると膜が形成されるも
のであり、第１の化合物半導体のエネルギーギャップは
第２の化合物半導体のエネルギーギャップより大きく、
第１の化合物半導体の屈折率は第２の化合物半導体の屈
折率より小さいことを特徴とする。
なるクラッド層と、クラッド層の表面に形成された第２
の化合物半導体からなる量子ドットと、クラッド層の上
に配置され量子ドットを埋設するキャップ層とを含む量
子ドット構造体において、第２の化合物半導体は第１の
化合物半導体層上に直接成長させると膜が形成されるも
のであり、第１の化合物半導体のエネルギーギャップは
第２の化合物半導体のエネルギーギャップより大きく、
第１の化合物半導体の屈折率は第２の化合物半導体の屈
折率より小さいことを特徴とする。
【００１７】サーファクタントとしては、例えばテトラ
エチルシラン（ＴＥＳｉ）を用いることができる。サー
ファクタントの作用については現段階では明らかではな
いが、表面の自由エネルギーを変化させることによって
ＧａＮ薄膜がＡｌxＧａ1-xＮ表面を濡らすことを禁止す
る作用をすると思われる。いま、基板の表面自由エネル
ギーをσs、薄膜の自由エネルギーをσf 、界面の自由
エネルギーをσi とするとき、成長先端における表面自
由エネルギーバランスが次の不等式〔数１〕を満たすと
き、薄膜は２次元的に成長を始める。
エチルシラン（ＴＥＳｉ）を用いることができる。サー
ファクタントの作用については現段階では明らかではな
いが、表面の自由エネルギーを変化させることによって
ＧａＮ薄膜がＡｌxＧａ1-xＮ表面を濡らすことを禁止す
る作用をすると思われる。いま、基板の表面自由エネル
ギーをσs、薄膜の自由エネルギーをσf 、界面の自由
エネルギーをσi とするとき、成長先端における表面自
由エネルギーバランスが次の不等式〔数１〕を満たすと
き、薄膜は２次元的に成長を始める。
【００１８】
【数１】σs＞σf＋σi
【００１９】このとき、サーファクタントを基板表面に
導入すると、主に基板の表面自由エネルギーの変化によ
って〔数１〕の不等式の不等号の向きが変わる。例え
ば、ＡｌＧａＮ表面にＴＥＳｉガスを作用させることに
より、ＡｌＧａＮの表面自由エネルギーが減少し、〔数
１〕の不等号の向きが逆になることでＧａＮ薄膜の成長
が抑制され、ＧａＮ量子ドットの成長が促進されること
になるものと考えられる。本発明によって作られた量子
ドット構造体は、室温短波長ＣＷレーザー及びＬＥＤ、
メモリー、光スイッチ等に応用することができる。
導入すると、主に基板の表面自由エネルギーの変化によ
って〔数１〕の不等式の不等号の向きが変わる。例え
ば、ＡｌＧａＮ表面にＴＥＳｉガスを作用させることに
より、ＡｌＧａＮの表面自由エネルギーが減少し、〔数
１〕の不等号の向きが逆になることでＧａＮ薄膜の成長
が抑制され、ＧａＮ量子ドットの成長が促進されること
になるものと考えられる。本発明によって作られた量子
ドット構造体は、室温短波長ＣＷレーザー及びＬＥＤ、
メモリー、光スイッチ等に応用することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。ここでは、有機金属化学気相堆積
法（ＭＯＣＶＤ）によってＡｌxＧａ1-xＮ層表面にナノ
スケールのＧａＮ量子ドットを形成する方法について説
明する。ＧａＮは、通常の成長条件ではエネルギー平衡
条件のためにＡｌxＧａ1-xＮ層表面上に２次元的な広が
りを持つ薄膜として成長するが、本発明の方法によって
ＧａＮ量子ドットの形成が可能となる。
施の形態を説明する。ここでは、有機金属化学気相堆積
法（ＭＯＣＶＤ）によってＡｌxＧａ1-xＮ層表面にナノ
スケールのＧａＮ量子ドットを形成する方法について説
明する。ＧａＮは、通常の成長条件ではエネルギー平衡
条件のためにＡｌxＧａ1-xＮ層表面上に２次元的な広が
りを持つ薄膜として成長するが、本発明の方法によって
ＧａＮ量子ドットの形成が可能となる。
【００２１】図１は、本発明の方法で使用した水平型Ｍ
ＯＣＶＤ薄膜成長装置の概略図である。ステンレス製容
器１０中にグラファイト製の基板サセプター１１が配置
されており、基板サセプター１１上にＳｉＣ基板１２が
配置されている。基板サセプター１１は高周波電源１３
に接続されたＲＦコイル１４によって１０６０℃〜１１
００℃の温度に誘導加熱されている。基板温度は基板サ
セプター１１の位置に配置された熱電対によって計測さ
れる。ＳｉＣ基板１２の上流側には石英ガラスによって
３層に重ね合わせた流路が形成され、上部の流路２１か
らは窒素ガスが供給される。中間の流路２２からは水素
をキャリアガスとしたトリメチルアルミニウム（ＴＭ
Ａ）とトリメチルガリウム（ＴＭＧ）が供給可能であ
り、下部の流路２３からはアンモニアガスが供給され
る。反応ガスは３つのガス流路２１，２２，２３から独
立に供給され、基板サセプター１１の直前で混合され
る。２５はＴＭＡ溶液の入った容器、２６はＴＥＭ溶液
のはいった容器、２７はＴＥＳｉ溶液の入った容器であ
る。なお、上部流路２１からの窒素ガスは毎分０．５リ
ットルの流量で常時供給されている。
ＯＣＶＤ薄膜成長装置の概略図である。ステンレス製容
器１０中にグラファイト製の基板サセプター１１が配置
されており、基板サセプター１１上にＳｉＣ基板１２が
配置されている。基板サセプター１１は高周波電源１３
に接続されたＲＦコイル１４によって１０６０℃〜１１
００℃の温度に誘導加熱されている。基板温度は基板サ
セプター１１の位置に配置された熱電対によって計測さ
れる。ＳｉＣ基板１２の上流側には石英ガラスによって
３層に重ね合わせた流路が形成され、上部の流路２１か
らは窒素ガスが供給される。中間の流路２２からは水素
をキャリアガスとしたトリメチルアルミニウム（ＴＭ
Ａ）とトリメチルガリウム（ＴＭＧ）が供給可能であ
り、下部の流路２３からはアンモニアガスが供給され
る。反応ガスは３つのガス流路２１，２２，２３から独
立に供給され、基板サセプター１１の直前で混合され
る。２５はＴＭＡ溶液の入った容器、２６はＴＥＭ溶液
のはいった容器、２７はＴＥＳｉ溶液の入った容器であ
る。なお、上部流路２１からの窒素ガスは毎分０．５リ
ットルの流量で常時供給されている。
【００２２】次に、膜形成の工程を説明する図２の略断
面図をも参照して、６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板のＳ
ｉ面上にＡｌＮバッファー層、ＡｌＧａＮクラッド層、
ＧａＮ量子ドット、ＡｌＧａＮキャップ層からなる多層
構造体を形成する方法について説明する。
面図をも参照して、６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板のＳ
ｉ面上にＡｌＮバッファー層、ＡｌＧａＮクラッド層、
ＧａＮ量子ドット、ＡｌＧａＮキャップ層からなる多層
構造体を形成する方法について説明する。
【００２３】まず、反応炉に中間流路２２からＴＭＡを
供給し、下部の流路２３からＮＨ3を供給して、図２
（ａ）に示すように、６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板３
１の表面に膜厚約１．５ｎｍのＡｌＮバッファー層３２
を形成した。ＴＭＡは、密閉容器２５に入れられた１８
℃のＴＭＡ溶液中にＨ2 ガスを流量６．６ｃｃ／ｍｉｎ
でバブリングさせることでＨ2 をキャリアガスとして供
給した。ＮＨ3 は毎分２リットルの流量で供給した。
供給し、下部の流路２３からＮＨ3を供給して、図２
（ａ）に示すように、６Ｈ−ＳｉＣ（０００１）基板３
１の表面に膜厚約１．５ｎｍのＡｌＮバッファー層３２
を形成した。ＴＭＡは、密閉容器２５に入れられた１８
℃のＴＭＡ溶液中にＨ2 ガスを流量６．６ｃｃ／ｍｉｎ
でバブリングさせることでＨ2 をキャリアガスとして供
給した。ＮＨ3 は毎分２リットルの流量で供給した。
【００２４】続いて、図２（ｂ）に示すように、ＡｌＮ
バッファー層３２の上に厚さ約０．６μｍのＡｌxＧａ
1-xＮクラッド層３３を形成した。ＡｌxＧａ1-xＮクラ
ッド層３３の形成にあたっては、中間流路２２からＴＭ
ＡとＴＭＧの混合ガスを供給し、下部流路２３からアン
モニアを供給した。ＴＭＡは、密閉容器２５に入れられ
た１８℃のＴＭＡ溶液にＨ2 ガスを流量６．６ｃｃ／ｍ
ｉｎでバブリングさせることにより、Ｈ2 をキャリアガ
スとして供給した。また、ＴＭＧは、密閉容器２６に入
れられた−４℃のＴＭＧ溶液にＨ2 ガスを流量１０ｃｃ
／ｍｉｎでバブリングさせることにより、Ｈ2 をキャリ
アガスとして供給した。アンモニアの流量は毎分２リッ
トルとした。
バッファー層３２の上に厚さ約０．６μｍのＡｌxＧａ
1-xＮクラッド層３３を形成した。ＡｌxＧａ1-xＮクラ
ッド層３３の形成にあたっては、中間流路２２からＴＭ
ＡとＴＭＧの混合ガスを供給し、下部流路２３からアン
モニアを供給した。ＴＭＡは、密閉容器２５に入れられ
た１８℃のＴＭＡ溶液にＨ2 ガスを流量６．６ｃｃ／ｍ
ｉｎでバブリングさせることにより、Ｈ2 をキャリアガ
スとして供給した。また、ＴＭＧは、密閉容器２６に入
れられた−４℃のＴＭＧ溶液にＨ2 ガスを流量１０ｃｃ
／ｍｉｎでバブリングさせることにより、Ｈ2 をキャリ
アガスとして供給した。アンモニアの流量は毎分２リッ
トルとした。
【００２５】ＴＭＡ及びＴＭＧの流量を変化させること
によりＡｌの含有量ｘは０〜１．０の範囲で変化させる
ことができる。形成されたＡｌxＧａ1-xＮクラッド層２
３の表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察した
ところ、ほぼ等間隔に並んだステップが観察され２次元
成長をしていることが確認された。
によりＡｌの含有量ｘは０〜１．０の範囲で変化させる
ことができる。形成されたＡｌxＧａ1-xＮクラッド層２
３の表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察した
ところ、ほぼ等間隔に並んだステップが観察され２次元
成長をしていることが確認された。
【００２６】次に、図２（ｃ）に示すように、中間流路
２２からテトラエチルシラン〔Ｓｉ（Ｃ2Ｈ5）4：ＴＥ
Ｓｉ〕をＡｌxＧａ1-xＮクラッド層３３の表面に供給し
た。ＴＥＳｉの供給は、密閉容器２７に入れられた−１
２℃のＴＥＳｉ溶液にＨ2 ガスを流量３０ｃｃ／ｍｉｎ
でバブリングさせることにより、Ｈ2 をキャリアガスと
して供給した。
２２からテトラエチルシラン〔Ｓｉ（Ｃ2Ｈ5）4：ＴＥ
Ｓｉ〕をＡｌxＧａ1-xＮクラッド層３３の表面に供給し
た。ＴＥＳｉの供給は、密閉容器２７に入れられた−１
２℃のＴＥＳｉ溶液にＨ2 ガスを流量３０ｃｃ／ｍｉｎ
でバブリングさせることにより、Ｈ2 をキャリアガスと
して供給した。
【００２７】続いて、ＡｌxＧａ1-xＮクラッド層３３の
表面にＴＭＧ及びＮＨ3 ガスを短時間供給して、図２
（ｄ）に示すように、ＧａＮ量子ドット３４を成長させ
た。ＴＭＧはＨ2 キャリアガスの流量を５ｃｃ／ｍｉｎ
として供給し、ＮＨ3 ガスは毎分２リットルの流量で供
給した。
表面にＴＭＧ及びＮＨ3 ガスを短時間供給して、図２
（ｄ）に示すように、ＧａＮ量子ドット３４を成長させ
た。ＴＭＧはＨ2 キャリアガスの流量を５ｃｃ／ｍｉｎ
として供給し、ＮＨ3 ガスは毎分２リットルの流量で供
給した。
【００２８】最後に、図２（ｅ）に示すように、表面に
ＧａＮ量子ドット３４が形成されたＡｌxＧａ1-xＮクラ
ッド層３３の上にＡｌxＧａ1-xＮキャップ層３５を約６
０ｎｍの膜厚に形成してＧａＮ量子ドット３４をキャッ
プ層３５中に埋設した。ＡｌxＧａ1-xＮキャップ層３５
形成の際の供給ガスは、ＡｌxＧａ1-xＮクラッド層３３
形成のときと同じにした。
ＧａＮ量子ドット３４が形成されたＡｌxＧａ1-xＮクラ
ッド層３３の上にＡｌxＧａ1-xＮキャップ層３５を約６
０ｎｍの膜厚に形成してＧａＮ量子ドット３４をキャッ
プ層３５中に埋設した。ＡｌxＧａ1-xＮキャップ層３５
形成の際の供給ガスは、ＡｌxＧａ1-xＮクラッド層３３
形成のときと同じにした。
【００２９】ＧａＮ量子ドット３４の形状をＡＦＭによ
って調査するために、ＡｌxＧａ1-xＮキャップ層３５の
無い試料も作製した。各層及び量子ドットの成長の間、
反応炉の圧力は７６Ｔｏｒｒに維持し、基板温度は１０
６０℃〜１１００℃に維持した。得られた多層構造体を
ＡＦＭ、Ｘ線回折、及びＨｅ−Ｃｄレーザー（３２５ｎ
ｍ）を用いた７７Ｋでのフォトルミネッセンス等により
調べた。
って調査するために、ＡｌxＧａ1-xＮキャップ層３５の
無い試料も作製した。各層及び量子ドットの成長の間、
反応炉の圧力は７６Ｔｏｒｒに維持し、基板温度は１０
６０℃〜１１００℃に維持した。得られた多層構造体を
ＡＦＭ、Ｘ線回折、及びＨｅ−Ｃｄレーザー（３２５ｎ
ｍ）を用いた７７Ｋでのフォトルミネッセンス等により
調べた。
【００３０】図３は、ＡＦＭで観察したＡｌＧａＮクラ
ッド層３３表面上に成長したＧａＮ量子ドット３４の構
造であり、キャップ層３５を形成しない試料を用いて得
られたＡＦＭ像である。図３（ａ）は平面図に相当する
ＡＦＭ像、図３（ｂ）は鳥瞰図に相当するＡＦＭ像であ
る。図３に示されているように、平均的な大きさで幅４
０ｎｍ、高さ約６ｎｍである六角形のＧａＮ量子ドット
がＡｌＧａＮ表面上に、密度約３×１０9 ｃｍ-2で分布
していた。
ッド層３３表面上に成長したＧａＮ量子ドット３４の構
造であり、キャップ層３５を形成しない試料を用いて得
られたＡＦＭ像である。図３（ａ）は平面図に相当する
ＡＦＭ像、図３（ｂ）は鳥瞰図に相当するＡＦＭ像であ
る。図３に示されているように、平均的な大きさで幅４
０ｎｍ、高さ約６ｎｍである六角形のＧａＮ量子ドット
がＡｌＧａＮ表面上に、密度約３×１０9 ｃｍ-2で分布
していた。
【００３１】図４は、図２（ｃ）に示したステップ、す
なわちＡｌＧａＮクラッド層３３の表面にＴＥＳｉガス
を作用させる処理を省略して、図２（ｄ）のＴＭＧ及び
ＮＨ3 ガスによる処理を行った場合の、図３に対応する
ＡＦＭ像である。図４から分かるように、ＡｌＧａＮ層
３３の表面にＴＥＳｉを作用させない場合には、ＡｌＧ
ａＮ層３３の表面上にＧａＮのステップが観察され、ス
テップフロー成長が起きていることが分かる。ドット構
造は見られず、ＧａＮの表面構造はＡｌＧａＮクラッド
層３３の表面構造と類似している。このように、ＧａＮ
量子ドットは、ＧａＮ成長処理の前にＡｌＧａＮ表面に
ＴＥＳｉガスを作用させた場合にのみ得られる。
なわちＡｌＧａＮクラッド層３３の表面にＴＥＳｉガス
を作用させる処理を省略して、図２（ｄ）のＴＭＧ及び
ＮＨ3 ガスによる処理を行った場合の、図３に対応する
ＡＦＭ像である。図４から分かるように、ＡｌＧａＮ層
３３の表面にＴＥＳｉを作用させない場合には、ＡｌＧ
ａＮ層３３の表面上にＧａＮのステップが観察され、ス
テップフロー成長が起きていることが分かる。ドット構
造は見られず、ＧａＮの表面構造はＡｌＧａＮクラッド
層３３の表面構造と類似している。このように、ＧａＮ
量子ドットは、ＧａＮ成長処理の前にＡｌＧａＮ表面に
ＴＥＳｉガスを作用させた場合にのみ得られる。
【００３２】ＴＥＭｉ供給量、ＡｌxＧａ1-xＮのＡｌ含
有量ｘ、及び成長温度を調整することによりＧａＮ量子
ドットの形状（アスペクト比）及び密度を制御すること
ができる。また、量子ドットサイズは、ＧａＮ成長の間
のＴＭＧ供給量、すなわち成長時間によって制御するこ
とが可能である。
有量ｘ、及び成長温度を調整することによりＧａＮ量子
ドットの形状（アスペクト比）及び密度を制御すること
ができる。また、量子ドットサイズは、ＧａＮ成長の間
のＴＭＧ供給量、すなわち成長時間によって制御するこ
とが可能である。
【００３３】図６は量子ドットの密度と成長温度の関係
を示す図、図７は量子ドットの密度とＴＥＳｉ供給量の
関係を表す図である。図６のデータは、ＴＭＳｉ供給量
を３０ｃｃ／ｍｉｎ、ＡｌxＧａ1-xＮのＡｌ含有量をｘ
＝０．２に固定し、成長温度を変化させることによって
得た。また、図７のデータは、成長温度を１０８０℃、
ＡｌxＧａ1-xＮのＡｌ含有量をｘ＝０．２に固定し、Ｔ
ＭＳｉ供給量を変化させることによって得た。
を示す図、図７は量子ドットの密度とＴＥＳｉ供給量の
関係を表す図である。図６のデータは、ＴＭＳｉ供給量
を３０ｃｃ／ｍｉｎ、ＡｌxＧａ1-xＮのＡｌ含有量をｘ
＝０．２に固定し、成長温度を変化させることによって
得た。また、図７のデータは、成長温度を１０８０℃、
ＡｌxＧａ1-xＮのＡｌ含有量をｘ＝０．２に固定し、Ｔ
ＭＳｉ供給量を変化させることによって得た。
【００３４】Ａｌ0.18Ｇａ0.82Ｎキャップ層を上部に有
するＧａＮドット構造の光学的特性を、Ｈｅ−Ｃｄレー
ザー（波長３２５ｎｍ）を用いた７７Ｋでのフォトルミ
ネッセンスにより調べた。キャップ層及びクラッド層の
Ａｌ含有量（ｘ＝０．１８）はＸＲＤ測定によってチェ
ックした値である。
するＧａＮドット構造の光学的特性を、Ｈｅ−Ｃｄレー
ザー（波長３２５ｎｍ）を用いた７７Ｋでのフォトルミ
ネッセンスにより調べた。キャップ層及びクラッド層の
Ａｌ含有量（ｘ＝０．１８）はＸＲＤ測定によってチェ
ックした値である。
【００３５】図５は、図３のＡＦＭで示したＧａＮ量子
ドットを有し、ＡｌＧａＮキャップ層を持つサンプルの
フォトルミネッセンススペクトルを示す。図示するよう
に、エネルギー約３．５５ｅＶに半値幅約６０ｍｅＶの
単一ピークが観察された。ＡｌＧａＮ層からの発光は高
エネルギー側に位置しており観測できなかった。このピ
ークは、ＧａＮ薄膜の標準ピークと比較して約８０ｍｅ
Ｖのブルーシフトを起こしており、量子効果によるもの
と考えられる。
ドットを有し、ＡｌＧａＮキャップ層を持つサンプルの
フォトルミネッセンススペクトルを示す。図示するよう
に、エネルギー約３．５５ｅＶに半値幅約６０ｍｅＶの
単一ピークが観察された。ＡｌＧａＮ層からの発光は高
エネルギー側に位置しており観測できなかった。このピ
ークは、ＧａＮ薄膜の標準ピークと比較して約８０ｍｅ
Ｖのブルーシフトを起こしており、量子効果によるもの
と考えられる。
【００３６】ここでは、ＡｌＧａＮ層の上にＧａＮ量子
ドットを形成する方法をサーファクタントとしてＴＥＳ
ｉを用いる例によって説明した。しかし、サーファクタ
ントとして使用できる物質はＴＥＳｉに限られるもので
はなく、ＴＥＳｉ以外にもＳｉＨ4 やＳｉ2Ｈ6 及びそ
れらの混合ガス、シクロペンタンジエニルマグネシウム
（Ｃｐ2Ｍｇ）等を使用しても同様の効果を得ることが
できる。
ドットを形成する方法をサーファクタントとしてＴＥＳ
ｉを用いる例によって説明した。しかし、サーファクタ
ントとして使用できる物質はＴＥＳｉに限られるもので
はなく、ＴＥＳｉ以外にもＳｉＨ4 やＳｉ2Ｈ6 及びそ
れらの混合ガス、シクロペンタンジエニルマグネシウム
（Ｃｐ2Ｍｇ）等を使用しても同様の効果を得ることが
できる。
【００３７】本発明の方法は、III−Ｖ族半導体及びII
−VI族半導体において、表面のエネルギー平衡条件によ
り量子ドットを形成することができない場合一般に適用
することができる。例えば、ＡｌＧａＡｓのＧａＡｓ基
板上の成長において、同様に例えばＴＥＳｉを付加する
ことによって量子ドットの形成が可能となる。
−VI族半導体において、表面のエネルギー平衡条件によ
り量子ドットを形成することができない場合一般に適用
することができる。例えば、ＡｌＧａＡｓのＧａＡｓ基
板上の成長において、同様に例えばＴＥＳｉを付加する
ことによって量子ドットの形成が可能となる。
【００３８】本発明により、材料系の表面のエネルギー
平衡条件によらず自由に量子ドットを形成することがで
きるようになった。そのため、低次元構造物に発現する
新たな物理現象（量子効果や多体効果等）を応用した新
しいデバイスの開発ができるようになる。例えば、エキ
シトン／エキシトン分子を使った高効率低閾値レーザー
がその代表である。
平衡条件によらず自由に量子ドットを形成することがで
きるようになった。そのため、低次元構造物に発現する
新たな物理現象（量子効果や多体効果等）を応用した新
しいデバイスの開発ができるようになる。例えば、エキ
シトン／エキシトン分子を使った高効率低閾値レーザー
がその代表である。
【００３９】
【発明の効果】本発明によると、従来は表面のエネルギ
ー平衡条件によって量子ドットを形成することができな
かった材料系においても量子ドットを形成することが可
能となる。そのため、半導体量子構造の電子デバイスへ
の適用の可能性を大きく広げることができる。
ー平衡条件によって量子ドットを形成することができな
かった材料系においても量子ドットを形成することが可
能となる。そのため、半導体量子構造の電子デバイスへ
の適用の可能性を大きく広げることができる。
【図１】本発明の方法で使用した水平型ＭＯＣＶＤ薄膜
成長装置の概略図。
成長装置の概略図。
【図２】膜形成の工程を説明する略断面図。
【図３】ＡｌＧａＮ表面上に成長したＧａＮ量子ドット
のＡＦＭ顕微鏡写真。
のＡＦＭ顕微鏡写真。
【図４】従来の方法でＡｌＧａＮ表面上に形成したＧａ
ＮのＡＦＭ顕微鏡写真。
ＮのＡＦＭ顕微鏡写真。
【図５】ＧａＮ量子ドットのフォトルミネッセンススペ
クトルを示す図。
クトルを示す図。
【図６】量子ドットの密度と成長温度の関係を示す図。
【図７】量子ドットの密度とＴＥＳｉ供給量の関係を表
す図。
す図。
１０…ステンレス製容器、１１…基板サセプター、１２
…ＳｉＣ基板、１３…高周波電源、１４…ＲＦコイル、
２１，２２，２３…ガス流路、３１…基板、３２…バッ
ファー層、３３…クラッド層、３４…量子ドット、３５
…キャップ層
…ＳｉＣ基板、１３…高周波電源、１４…ＲＦコイル、
２１，２２，２３…ガス流路、３１…基板、３２…バッ
ファー層、３３…クラッド層、３４…量子ドット、３５
…キャップ層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年９月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
Claims (9)
- 【請求項１】 第１の化合物半導体層上に第２の化合物
半導体の量子ドットを形成する方法において、 前記第１の化合物半導体層上に前記第２の化合物半導体
を直接成長させると膜が形成されるとき、前記第１の化
合物半導体層にその表面状態を変化させる物質を作用さ
せてから前記第２の化合物半導体を成長させることを特
徴とする量子ドット形成方法。 - 【請求項２】 前記第１の化合物半導体及び第２の化合
物半導体はIII−Ｖ族半導体であることを特徴とする請
求項１記載の量子ドット形成方法。 - 【請求項３】 前記第１の化合物半導体及び第２の化合
物半導体は、各々ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）又はＩ
ｎxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）から選択された相互に組成
の異なる化合物半導体であることを特徴とする請求項１
記載の量子ドット形成方法。 - 【請求項４】 前記第１の化合物半導体層の表面状態を
変化させる物質は、テトラエチルシランであることを特
徴とする請求項３記載の量子ドット形成方法。 - 【請求項５】 前記第１の化合物半導体の表面状態を変
化させる物質の供給量、成長温度、又は前記第１の化合
物半導体の組成を調整することにより、前記第２の化合
物半導体の量子ドットの大きさ、アスペクト比及び／又
は密度を制御することを特徴とする請求項１〜４のいず
れか１項記載の量子ドット形成方法。 - 【請求項６】 第１の化合物半導体層と、前記第１の化
合物半導体層中に形成された第２の化合物半導体の量子
ドットとを含む量子ドット構造体において、 前記第２の化合物半導体は前記第１の化合物半導体層上
に直接成長させると膜が形成されるものであることを特
徴とする量子ドット構造体。 - 【請求項７】 前記第１の化合物半導体及び第２の化合
物半導体は、各々ＡｌxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）又はＩ
ｎxＧａ1-xＮ（０≦ｘ≦１）から選択された相互に異な
る化合物半導体であることを特徴とする請求項６記載の
量子ドット構造体。 - 【請求項８】 前記第１の化合物半導体のエネルギーギ
ャップは前記第２の化合物半導体のエネルギーギャップ
より大きいことを特徴とする請求項６又は７記載の量子
ドット構造体。 - 【請求項９】 第１の化合物半導体からなるクラッド層
と、前記クラッド層の表面に形成された第２の化合物半
導体からなる量子ドットと、前記クラッド層の上に配置
され前記量子ドットを埋設するキャップ層とを含む量子
ドット構造体において、 前記第２の化合物半導体は前記第１の化合物半導体層上
に直接成長させると膜が形成されるものであり、前記第
１の化合物半導体のエネルギーギャップは前記第２の化
合物半導体のエネルギーギャップより大きいことを特徴
とする量子ドット構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23344296A JP3987898B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 量子ドット形成方法及び量子ドット構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23344296A JP3987898B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 量子ドット形成方法及び量子ドット構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079501A true JPH1079501A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3987898B2 JP3987898B2 (ja) | 2007-10-10 |
Family
ID=16955114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23344296A Expired - Fee Related JP3987898B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 量子ドット形成方法及び量子ドット構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3987898B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11266004A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Fujitsu Ltd | 量子半導体装置および量子半導体発光装置 |
| JP2001274093A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 半導体基材及びその製造方法 |
| KR100319300B1 (ko) * | 2000-03-23 | 2002-01-04 | 윤종용 | 이종접합구조의 양자점 버퍼층을 가지는 반도체 소자 |
| EP1178523A1 (en) * | 1999-03-23 | 2002-02-06 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | METHOD FOR GROWING GaN COMPOUND SEMICONDUCTOR CRYSTAL AND SEMICONDUCTOR SUBSTRATE |
| US6657232B2 (en) * | 2000-04-17 | 2003-12-02 | Virginia Commonwealth University | Defect reduction in GaN and related materials |
| JP2004207610A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 白色発光素子およびその製造方法 |
| JP2006190710A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-20 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子およびその製造方法 |
| WO2007021017A1 (en) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Semiconductor layered structure and its method of formation, and light emitting device |
| USRE40163E1 (en) | 2000-11-30 | 2008-03-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Semiconductor light-emitting element |
| USRE40485E1 (en) | 2000-12-04 | 2008-09-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Semiconductor light-emitting element |
| JP2009010168A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Toshiba Corp | 半導体量子ドット素子、その製造方法、光スイッチ、半導体レーザ、および光検出器 |
| WO2009048425A1 (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-16 | Agency For Science, Technology And Research | Fabrication of phosphor free red and white nitride-based leds |
| US7521777B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-04-21 | Showa Denko K.K. | Gallium nitride-based compound semiconductor multilayer structure and production method thereof |
| JP2009277931A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Sharp Corp | 窒化物半導体発光素子の製造方法 |
| US8642992B2 (en) | 2008-12-03 | 2014-02-04 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light emitting device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101518423B1 (ko) * | 2008-12-26 | 2015-05-07 | 연세대학교 산학협력단 | 양자점 형성방법 |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP23344296A patent/JP3987898B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11266004A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Fujitsu Ltd | 量子半導体装置および量子半導体発光装置 |
| EP1178523A1 (en) * | 1999-03-23 | 2002-02-06 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | METHOD FOR GROWING GaN COMPOUND SEMICONDUCTOR CRYSTAL AND SEMICONDUCTOR SUBSTRATE |
| EP1178523A4 (en) * | 1999-03-23 | 2004-09-29 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | GAN SEMICONDUCTOR COMPOSITE CRYSTAL WAX METHOD AND SEMICONDUCTOR SUBSTRATE |
| KR100319300B1 (ko) * | 2000-03-23 | 2002-01-04 | 윤종용 | 이종접합구조의 양자점 버퍼층을 가지는 반도체 소자 |
| JP2001274093A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 半導体基材及びその製造方法 |
| US6657232B2 (en) * | 2000-04-17 | 2003-12-02 | Virginia Commonwealth University | Defect reduction in GaN and related materials |
| USRE40163E1 (en) | 2000-11-30 | 2008-03-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Semiconductor light-emitting element |
| USRE40485E1 (en) | 2000-12-04 | 2008-09-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Semiconductor light-emitting element |
| JP2004207610A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 白色発光素子およびその製造方法 |
| JP2006190710A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-20 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 窒化物半導体発光素子およびその製造方法 |
| US7521777B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-04-21 | Showa Denko K.K. | Gallium nitride-based compound semiconductor multilayer structure and production method thereof |
| WO2007021017A1 (en) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Semiconductor layered structure and its method of formation, and light emitting device |
| JP2009505377A (ja) * | 2005-08-17 | 2009-02-05 | 日本碍子株式会社 | 半導体積層構造とその形成方法、および発光素子 |
| US8044414B2 (en) | 2005-08-17 | 2011-10-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Semiconductor layered structure and its method of formation, and light emitting device |
| EP1922790A4 (en) * | 2005-08-17 | 2012-02-22 | Ngk Insulators Ltd | SEMICONDUCTOR LAYER STRUCTURE AND METHOD FOR FORMING THE SAME, AND LIGHT EMITTING DEVICE |
| JP2009010168A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Toshiba Corp | 半導体量子ドット素子、その製造方法、光スイッチ、半導体レーザ、および光検出器 |
| WO2009048425A1 (en) * | 2007-10-12 | 2009-04-16 | Agency For Science, Technology And Research | Fabrication of phosphor free red and white nitride-based leds |
| US8436334B2 (en) | 2007-10-12 | 2013-05-07 | Agency For Science, Technology And Research | Fabrication of phosphor free red and white nitride-based LEDs |
| JP2009277931A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Sharp Corp | 窒化物半導体発光素子の製造方法 |
| US8642992B2 (en) | 2008-12-03 | 2014-02-04 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light emitting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3987898B2 (ja) | 2007-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tanaka et al. | Self‐assembling GaN quantum dots on Al x Ga1− x N surfaces using a surfactant | |
| US6809351B2 (en) | Group III-V compound semiconductor crystal structure and method of epitaxial growth of the same as well as semiconductor device including the same | |
| US7982208B2 (en) | Non-polar (Al,B,In,Ga)N quantum well and heterostructure materials and devices | |
| JP4901145B2 (ja) | 化合物半導体装置及びその製造方法 | |
| JP3470623B2 (ja) | 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の成長方法、半導体装置の製造方法および半導体装置 | |
| JP5638198B2 (ja) | ミスカット基板上のレーザダイオード配向 | |
| JP3987898B2 (ja) | 量子ドット形成方法及び量子ドット構造体 | |
| US20020155712A1 (en) | 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 | |
| JP2006232640A (ja) | Ｒ面サファイア基板とそれを用いたエピタキシャル基板及び半導体装置、並びにその製造方法 | |
| JP2009184836A (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の結晶成長方法、発光デバイスの製造方法および電子デバイスの製造方法 | |
| JP3988245B2 (ja) | 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体の成長方法および半導体装置の製造方法 | |
| JP3940673B2 (ja) | Ｉｉｉ族窒化物半導体結晶の製造方法、および窒化ガリウム系化合物半導体の製造方法 | |
| JP2000223417A (ja) | 半導体の成長方法、半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法 | |
| KR20020065892A (ko) | 3족 질화물 반도체 결정 제조 방법, 갈륨나이트라이드-기재 화합물 반도체 제조 방법, 갈륨나이트라이드-기재 화합물 반도체, 갈륨나이트라이드-기재 화합물 반도체 발광 소자, 및 반도체발광 소자를 이용한 광원 | |
| JP4535935B2 (ja) | 窒化物半導体薄膜およびその製造方法 | |
| KR100699739B1 (ko) | Ⅲ-ⅴ족 화합물 반도체 | |
| JP3642001B2 (ja) | 窒化物半導体素子、窒化物半導体結晶の作製方法および窒化物半導体基板 | |
| Jiawei et al. | GaN-based quantum dots | |
| Kishino et al. | High-speed GaN growth and compositional control of GaN-AlGaN superlattice quasi-ternary compounds by RF-radical source molecular beam epitaxy | |
| JP4006055B2 (ja) | 化合物半導体の製造方法及び化合物半導体装置 | |
| JP4002323B2 (ja) | 化合物半導体の製造方法 | |
| Hoshino et al. | Formation of high-density GaN self-assembled quantum dots by MOCVD | |
| JP3473595B2 (ja) | 発光デバイス | |
| Aoyagi et al. | Quantum dot formation and crystal growth using an atomic nano-mask | |
| JPH10261785A (ja) | 量子箱半導体装置及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031201 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040323 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040407 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060718 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060914 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070213 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070413 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070515 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20070612 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070612 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070612 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |