JPH1126383A - Crystal growth method of nitride semiconductor - Google Patents
Crystal growth method of nitride semiconductorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はＧaＮ系の化合物半
導体をシリコン基板上にエピタキシャル成長させるに好
適な窒化物半導体の結晶成長方法に関する。The present invention relates to a nitride semiconductor crystal growth method suitable for epitaxially growing a GaN-based compound semiconductor on a silicon substrate.
【０００２】[0002]
【関連する背景技術】近時、例えば青色発光ダイオード
の材料としてＧaＮ系の化合物半導体が注目されてい
る。ところがＧaＮと格子定数が一致する基板材料は全
く存在しないことから、実際的には異種の基板材料上に
ＧaＮ系の化合物半導体を結晶成長させている。この
際、格子不整合に起因する結晶欠陥の発生を極力抑える
べく、基板表面にバッファ層を成長させた後、このバッ
ファ層上にＧaＮを結晶成長させるようにしている。2. Related Background Art Recently, GaN-based compound semiconductors have attracted attention, for example, as materials for blue light emitting diodes. However, since there is no substrate material whose lattice constant matches that of GaN, a GaN-based compound semiconductor is actually grown on a different kind of substrate material. At this time, in order to minimize the occurrence of crystal defects caused by lattice mismatch, after growing a buffer layer on the substrate surface, GaN is grown on the buffer layer.
【０００３】即ち、従来一般的にはこの種の化合物半導
体の基板としては、専らサファイヤ（Ａl2Ｏ3）基板が
用いられている。しかしＧaＮとサファイヤ基板との格
子不整合の度合は２０％以上もある。そこでサファイヤ
基板上に予めＡlＮをバッファ層として成長させ、この
ＡlＮバッファ層上にＧaＮを厚く成長させるようにして
いる。或いは前記サファイヤ基板上にアモルファス的な
ＧaＮをバッファ層として成長させた後、その上にＧaＮ
を厚く成長させるようにしている。That is, conventionally, a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate has been generally used exclusively as a substrate of such a compound semiconductor. However, the degree of lattice mismatch between GaN and the sapphire substrate is as high as 20% or more. Therefore, AlN is grown in advance on the sapphire substrate as a buffer layer, and GaN is grown thick on the AlN buffer layer. Alternatively, after growing amorphous GaN as a buffer layer on the sapphire substrate, the GaN
Grows thickly.
【０００４】具体的には前者の場合、有機金属気相成長
法（ＭＯＣＶＤ法）を用い、先ずサファイヤ基板上にバ
ッファ層をなすＡlＮを５００Å程度結晶成長させる。
このＡlＮバッファ層の結晶成長は、例えばトリメチル
アルミニウム（ＴＭＡ）とアンモニア（ＮＨ3）とを用
い、水素をキャリアガスとして、その成長温度を８００
℃として行われる。次いで上記ＡlＮバッファ層上に、
成長温度を１０００℃とし、トリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ）とアンモニア（ＮＨ3）とを用いてＧaＮの厚膜を結
晶成長させることにより実現される。More specifically, in the former case, AlN as a buffer layer is first crystal-grown on a sapphire substrate by about 500 ° using a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method.
The crystal growth of the AlN buffer layer is performed, for example, by using trimethyl aluminum (TMA) and ammonia (NH 3 ), using hydrogen as a carrier gas, and setting the growth temperature to 800.
Performed as ° C. Next, on the AlN buffer layer,
The growth temperature was set to 1000 ° C. and trimethylgallium (TM
This is realized by crystal-growing a GaN thick film using G) and ammonia (NH 3 ).
【０００５】また後者の場合には５００〜６００℃の低
温でトリメチルガリウム（ＴＭＧ）とアンモニア（ＮＨ
3）とを用い、水素をキャリアガスとして１００〜２０
０Å程度のＧaＮバッファ層を成長させる。次いで成長
温度を１０００℃とし、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）
とアンモニア（ＮＨ3）とを用いてＧaＮの厚膜を結晶成
長させることにより実現される。In the latter case, trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH) are used at a low temperature of 500 to 600 ° C.
3 ) using hydrogen as a carrier gas for 100 to 20
A GaN buffer layer of about 0 ° is grown. Next, the growth temperature was set to 1000 ° C., and trimethyl gallium (TMG) was used.
It is realized by crystal-growing a GaN thick film using GaN and ammonia (NH 3 ).
【０００６】尚、ガスソース分子線エピタキシャル法
（ＧＳＭＢＥ法）を用い、ＧaＮバッファ層を２段階成
長させる場合には、メタルガリウムとプラズマ化した窒
素源とを用い、サファイヤ基板やシリコン基板上に成長
温度５００〜５５０℃でＧaＮの薄膜をバッファ層とし
て形成した後、成長温度を８００℃まで高めた上で上記
ガスを用いてＧaＮの厚膜を結晶成長させることにより
実現される。When a GaN buffer layer is grown in two stages using a gas source molecular beam epitaxy method (GSMBE method), it is grown on a sapphire substrate or a silicon substrate using metal gallium and a plasma-generated nitrogen source. This is realized by forming a GaN thin film as a buffer layer at a temperature of 500 to 550 ° C., increasing the growth temperature to 800 ° C., and then crystal-growing a GaN thick film using the above gas.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながらシリコン
基板上にＧaＮを成長させる際、シリコン基板とＧaＮと
の格子定数差が大きいので、格子不整合に起因する結晶
欠陥が多量に発生する。この為、高品質なＧaＮを成長
させることができないと言う問題があった。特にシリコ
ン基板上にＧaＮを成長させた化合物半導体（窒化物半
導体）は、特性の優れた高温動作トランジスタを実現す
る上でのワイドバンドギャップ半導体として好適である
にも拘わらず、高品質なＧaＮ（窒化物半導体）を得難
いと言う問題があった。However, when GaN is grown on a silicon substrate, a large difference in lattice constant between the silicon substrate and GaN causes a large number of crystal defects due to lattice mismatch. For this reason, there was a problem that high quality GaN could not be grown. Particularly, a compound semiconductor (nitride semiconductor) in which GaN is grown on a silicon substrate is suitable as a wide band gap semiconductor for realizing a high-temperature operation transistor having excellent characteristics, but has high quality GaN ( There is a problem that it is difficult to obtain a nitride semiconductor).
【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、シリコン基板上にＧaＮ系半導
体を高品質に形成することのできる窒化物半導体の結晶
成長方法を提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a crystal growth method of a nitride semiconductor which can form a GaN-based semiconductor on a silicon substrate with high quality. It is in.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
べく本発明に係る窒化物半導体の結晶成長方法は、先ず
シリコン基板上に厚さ５００Å以下のダイヤモンド構造
を有するダイヤモンドカーボンをバッファ層として形成
した後、このバッファ層上に高濃度にカーボンをドープ
したＧaＮバッファ層を更に形成し、このＧaＮバッファ
層上にＧaＮ系半導体を形成することを特徴としてい
る。In order to achieve the above-mentioned object, a nitride semiconductor crystal growth method according to the present invention first forms diamond buffer having a diamond structure of 500 mm or less in thickness on a silicon substrate as a buffer layer. After that, a GaN buffer layer doped with carbon at a high concentration is further formed on the buffer layer, and a GaN-based semiconductor is formed on the GaN buffer layer.
【００１０】特に請求項２に記載するように、高濃度に
カーボンをドープしたＧaＮバッファ層を形成するに際
して、その原料ガスとしてメタンと窒素ガスとを用い、
ホットフィラメントを有するガスノズルを用いて上記原
料ガスを活性化してＧaＮバッファ層を形成することを
特徴としている。即ち、本発明は、六方晶ＧaＮのａ軸
の格子定数（３.１８９Å）にダイヤモンドの格子定数
（３.５６７Å）が近いことに着目し、原子オーダーの
薄いダイヤモンド層（カーボン層）を、ＧaＮ成長の為
のバッファ層として用いることを特徴としている。そこ
でシリコン基板上にバッファ層を形成するに際して、先
ず１分子層程度のカーボンを形成し、このカーボン層上
にダイヤモンド構造を有するカーボン（ダイヤモンド）
を積層形成する。そしてこのバッファ層上に、カーボン
を濃度１０20cm-3以上にドープしたＧaＮバッファ層を
形成して下地とのなじみ性を良くする。その上で上記Ｇ
aＮバッファ層上にＧaＮ系の半導体を形成することを特
徴としている。[0010] In particular, when forming a GaN buffer layer doped with carbon at a high concentration, methane and nitrogen gas are used as raw materials for forming the GaN buffer layer.
The GaN buffer layer is formed by activating the source gas using a gas nozzle having a hot filament. That is, the present invention focuses on the fact that the lattice constant (3.567 °) of diamond is close to the lattice constant (3.189 °) of the a-axis of hexagonal GaN, and a thin diamond layer (carbon layer) of the atomic order is formed of GaN. It is characterized in that it is used as a buffer layer for growth. Therefore, when forming a buffer layer on a silicon substrate, about one molecular layer of carbon is first formed, and carbon (diamond) having a diamond structure is formed on the carbon layer.
Are laminated. Then, a GaN buffer layer doped with carbon to a concentration of 10 20 cm −3 or more is formed on the buffer layer to improve the compatibility with the base. Then G
It is characterized in that a GaN-based semiconductor is formed on the aN buffer layer.
【００１１】ちなみにダイヤモンド（バッファ層）の形
成にはプラズマ化したメタン、或いはホットフィラメン
トにてラジカル化したカーボンを用いて行われる。例え
ば基板温度を８５０〜９００℃とし、９９％の水素に１
％のメタンを混ぜた混合ガス（３０torr）を２０sccm/m
inの流量で、２３００℃に加熱したフィラメントに照射
し、その反応ガスを分解してラジカル化した炭素系ガス
を用いてダイヤモンドを形成する。またＧaＮバッファ
層の形成にはカーボンドープのＧaＮを用い、上記ダイ
ヤモンドの形成に用いたホットフィラメントを用いて、
メタンと窒素ガスとからなる原料ガスを活性化する。そ
してこのようにしてシリコン基板上にダイヤモンド（バ
ッファ層）とＧaＮバッファ層とを形成した後、上記Ｇa
Ｎバッファ層上にＧaＮ系半導体層を成長させる。Incidentally, the formation of diamond (buffer layer) is carried out by using methane which has been turned into plasma or carbon which has been turned into a radical by a hot filament. For example, the substrate temperature is set to 850 to 900 ° C.,
% Methane mixed gas (30 torr) at 20 sccm / m
The filament heated to 2300 ° C. is irradiated at a flow rate of “in”, the reaction gas is decomposed, and diamond is formed using a radicalized carbon-based gas. The GaN buffer layer is formed using carbon-doped GaN, and the hot filament used for forming the diamond is used.
Activate the source gas consisting of methane and nitrogen gas. After the diamond (buffer layer) and the GaN buffer layer are formed on the silicon substrate in this manner, the Ga
A GaN-based semiconductor layer is grown on the N buffer layer.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る窒化物半導体の結晶成長方法の一実施形態について説
明する。図１はこの実施形態において用いられる結晶成
長装置としてのガスソース分子線エピタキシー装置の概
略構成を示すもので、１はシリコン基板を保持し、マニ
ピュレータによって操作される試料ホルダ、２は超高真
空を得るためのイオンポンプ、３はソープレーションポ
ンプ、４はエアロックシステムである。また５はイオン
源であって、６は原料ガスの噴出セル、７はそのノズル
部に対向配置されたシャッタ、そして８は上記ノズル部
の先端に設けられたホットフィラメント、そして９は噴
出セル６を覆うシュラウドである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a nitride semiconductor crystal growth method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a gas source molecular beam epitaxy apparatus as a crystal growth apparatus used in this embodiment. 1 is a sample holder which holds a silicon substrate and is operated by a manipulator. An ion pump 3 for obtaining a suction pump, and 4 is an airlock system. Reference numeral 5 denotes an ion source, 6 denotes a source gas ejection cell, 7 denotes a shutter disposed opposite to the nozzle portion, 8 denotes a hot filament provided at the tip of the nozzle portion, and 9 denotes an ejection cell 6 It is a shroud that covers.
【００１３】即ち、このガスソース分子線エピタキシー
装置においては、水素ガスやメタンガスの活性化の為
の、例えばタングステン製のホットフィラメント８を原
料ガス噴出セル６のノズル部先端に備えており、原料ガ
スをシリコン基板に対して噴射する際、２０００℃以上
に加熱されたホットフィラメント８にて上記ガスをラジ
カル化してその反応性を高めるようにしている。更にノ
ズル部にはダイヤモンドの成長速度を大きくするべく、
複数のフィラメント付ガスノズルを用いるようにしてい
る。That is, in this gas source molecular beam epitaxy apparatus, for example, a tungsten hot filament 8 for activating hydrogen gas or methane gas is provided at the tip of the nozzle portion of the source gas ejection cell 6. Is sprayed onto a silicon substrate, the gas is radicalized by a hot filament 8 heated to 2000 ° C. or higher to increase its reactivity. In order to increase the diamond growth rate,
A plurality of gas nozzles with a filament are used.
【００１４】さてこのように構成されたガスソース分子
線エピタキシー装置を用いた窒化物半導体の結晶成長
は、先ずシリコン基板に対してダイヤモンド（バッファ
層）とＧaＮバッファ層とを順に形成することから開始
される。即ち、予め水素ガスだけをホットフィラメント
８を通すことで水素ラジカルを形成し、この水素ラジカ
ルを用いて前記シリコン基板の表面を、例えば９５０℃
で水素クリーニングし、該シリコン基板の表面の酸化物
を除去する（前処理）。The crystal growth of a nitride semiconductor using the gas source molecular beam epitaxy apparatus constructed as described above starts by first forming a diamond (buffer layer) and a GaN buffer layer on a silicon substrate in order. Is done. That is, hydrogen radicals are formed by previously passing only the hydrogen gas through the hot filament 8, and the surface of the silicon substrate is heated to 950 ° C. by using the hydrogen radicals.
To remove oxides on the surface of the silicon substrate (pretreatment).
【００１５】しかる後、クリーニングしたシリコン基板
の温度を８５０℃として、その表面にダイヤモンド（バ
ッファ層）を成長させる。このダイヤモンドの成長の為
の原料ガスとしてはメタンガス（ＣＨ4）と水素との混
合ガスを用い、この混合ガスをホットフィラメント８を
用いてラジカル化して噴射する。この混合ガスのラジカ
ル化には、例えば２つのホットフィラメント８が用いら
れる。２つのホットフィラメント８は、３方向から通さ
れる混合ガスを効率良く分解し、実効的なラジカル化し
たカーボンの量を増加させる役割を果たす。このように
してラジカル化したカーボンを用いて前記シリコン基板
上にダイヤモンドを成長させる。Thereafter, the temperature of the cleaned silicon substrate is set to 850 ° C., and diamond (buffer layer) is grown on the surface. As a source gas for growing the diamond, a mixed gas of methane gas (CH 4 ) and hydrogen is used, and this mixed gas is radicalized by using a hot filament 8 and injected. For example, two hot filaments 8 are used for radicalization of the mixed gas. The two hot filaments 8 play a role in efficiently decomposing the mixed gas passed from three directions and increasing the amount of effective radicalized carbon. Diamond is grown on the silicon substrate using the carbon radicalized in this manner.
【００１６】具体的には、シリコン基板の温度を８５０
℃とし、９７％水素に３％メタンを混ぜた混合ガス（３
０torr）を２０sccm/minの流量で、２３００℃に加熱し
たホットフィラメント８に照射し、上記混合ガス（反応
ガス）を分解してラジカル化した炭素系のガスを得る。
そしてこのラジカル化した炭素系ガスを用いて、例えば
前記シリコン基板上に厚み２００Åのダイヤモンド（バ
ッファ層）を結晶成長させる。このようにして結晶成長
させたダイヤモンドは、多数のドメインを持つが、その
ドメインの方向は規則的に揃っており、結晶性の優れた
ものとなる。Specifically, the temperature of the silicon substrate is set to 850
° C and a gas mixture of 3% methane and 97% hydrogen (3%
0 torr) is applied to the hot filament 8 heated to 2300 ° C. at a flow rate of 20 sccm / min to decompose the mixed gas (reactive gas) to obtain a radicalized carbon-based gas.
Then, using this radicalized carbon-based gas, for example, a 200-nm-thick diamond (buffer layer) is crystal-grown on the silicon substrate. The diamond grown in this manner has many domains, but the directions of the domains are regularly arranged, and the crystallinity is excellent.
【００１７】以上のようにしてシリコン基板上にダイヤ
モンド（バッファ層）を結晶成長させたならば、次に該
ダイヤモンド（バッファ層）上に、その成長初期時にカ
ーボンを濃度１０20cm-3以上にドープしたＧaＮバッフ
ァ層を厚み２００Å成長させる。このカーボンドープの
ＧaＮの形成方法としては、例えば原料ガスとして２％
のメタンと９８％の窒素からなる混合ガスを用い、上記
ダイヤモンドの形成に用いたホットフィラメント８によ
りラジカル化した窒素ガスとメチル系のガス、そしてメ
タルＧa（５×１０-7torr）を用い、分子線エピタキシ
ャル成長法にて成長温度６４０℃で厚み２００ÅのＧa
Ｎバッファ層を結晶成長させることによりなされる。After the diamond (buffer layer) is crystal-grown on the silicon substrate as described above, carbon is then grown on the diamond (buffer layer) at a concentration of 10 20 cm −3 or more at the initial stage of the growth. A doped GaN buffer layer is grown to a thickness of 200 °. As a method of forming this carbon-doped GaN, for example, 2%
Using a mixed gas of methane and 98% nitrogen, a nitrogen gas radicalized by the hot filament 8 used for forming the diamond, a methyl-based gas, and metal Ga (5 × 10 −7 torr), Ga with a growth temperature of 640 ° C. and a thickness of 200 ° by molecular beam epitaxial growth.
This is performed by growing a crystal of the N buffer layer.
【００１８】尚、上記ＧaＮへのカーボンの高濃度なド
ープは、その下地であるダイヤモンド（バッファ層）と
の結合性を良くする為である。ちなみにカーボン濃度
は、その成長初期時には上述した如く高濃度とするが、
ＧaＮバッファ層の成長と共に濃度を下げる。そして該
ＧaＮバッファ層の成長終了時には上記カーボン濃度を
５×１０18cm-3程度まで下げる。The high concentration doping of GaN with carbon is for improving the bonding property with diamond (buffer layer) which is the base. Incidentally, the carbon concentration is set to a high concentration as described above at the beginning of the growth,
The concentration is lowered with the growth of the GaN buffer layer. At the end of the growth of the GaN buffer layer, the carbon concentration is reduced to about 5 × 10 18 cm −3 .
【００１９】しかる後、前記ＧaＮバッファ層上に導電
性のＧaＮを成長させるべく、例えばメタルＧa（１×１
０-6torr）とアンモニア（５×１０-5torr）とを用い、
更にドーパントとしてシリコン（５×１０-9torr）を用
いて、成長温度８５０℃にてｎ型のＧaＮ層を、例えば
厚さ５００Å結晶成長させる。この結果、図２にその素
子構造を模式的に示すように、シリコン基板１１上にダ
イヤモンド（バッファ層）１２、更にＧaＮバッファ層
１３を介してｎ型のＧaＮ層１４が形成されることにな
る。即ち、シリコン基板１１上にダイヤモンド（バッフ
ァ層）１２を効率良く成長させ、その上に結晶性の優れ
た導電性のＧaＮ層１４を成長させることが可能とな
る。Thereafter, in order to grow conductive GaN on the GaN buffer layer, for example, metal GaN (1 × 1
0 -6 torr) and ammonia (5 × 10 -5 torr)
Further, using silicon (5 × 10 −9 torr) as a dopant, an n-type GaN layer is grown at a growth temperature of 850 ° C., for example, with a thickness of 500 °. As a result, an n-type GaN layer 14 is formed on a silicon substrate 11 via a diamond (buffer layer) 12 and a GaN buffer layer 13 as schematically shown in FIG. . That is, the diamond (buffer layer) 12 can be efficiently grown on the silicon substrate 11, and the conductive GaN layer 14 having excellent crystallinity can be grown thereon.
【００２０】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではない。実施形態においてはシリコン基板上に
ダイヤモンドを成長させたが、ダイヤモンド構造を有す
るカーボンを形成しても同様な効果が得られる。特にダ
イヤモンド状のカーボンは熱伝導が良いので、デバイス
の放熱効果を高める上で効果的である。また高濃度ドー
プのＧaＮ層（半絶縁性ＧaＮ膜）を形成するに際して、
その窒素源としてジメチルヒドラジンやモノメチルヒド
ラジン等を用いるようにしても良い。またＧa源として
はトリエチルガリウムやトリメチルガリウム等の有機金
属ガスを用いることも可能である。同様にＡl原料とし
てトリメチルアルミニウムやジメチルアルミニウムハイ
ドライド等の有機金属原料を用いることも可能である。The present invention is not limited to the above embodiment. In the embodiment, diamond is grown on a silicon substrate. However, similar effects can be obtained by forming carbon having a diamond structure. Particularly, diamond-like carbon has good heat conduction, and is effective in enhancing the heat radiation effect of the device. In forming a highly doped GaN layer (semi-insulating GaN film),
Dimethylhydrazine, monomethylhydrazine, or the like may be used as the nitrogen source. As a Ga source, an organic metal gas such as triethylgallium or trimethylgallium can be used. Similarly, an organic metal material such as trimethyl aluminum or dimethyl aluminum hydride can be used as the Al material.
【００２１】また導電性のＧaＮ系半導体として、ｎ型
ＡlＧaＮを結晶成長させることも可能であり、Ｓi等を
ドープしたＩnＧaＮ，ＧaＮ，ＩnＧaＡlＮ，ＡlＮを成
長させることも可能である。同様に半絶縁性のバッファ
層としてカーボンドープのＩnＧaＮ，ＧaＮ，ＩnＧaＡl
Ｎ，ＡlＮを用いることも可能である。その他、本発明
はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施するこ
とができる。It is also possible to grow n-type AlGaN as a conductive GaN-based semiconductor, and to grow InGaN, GaN, InGaAlN and AlN doped with Si or the like. Similarly, carbon-doped InGaN, GaN, InGaAl is used as a semi-insulating buffer layer.
It is also possible to use N, AlN. In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
リコン基板上に結晶性良くＧaＮ系半導体を結晶成長さ
せることができ、ワイドバンドギャップ半導体を実現す
ることができる。従って特性の優れた高温動作トランジ
スタの実現に大きく寄与することができる等の効果が奏
せられる。As described above, according to the present invention, a GaN-based semiconductor can be grown with good crystallinity on a silicon substrate, and a wide band gap semiconductor can be realized. Therefore, there can be obtained an effect that it can greatly contribute to realization of a high-temperature operation transistor having excellent characteristics.
【図１】本発明に係る窒化物半導体の結晶成長方法にお
いて用いられるガスソース分子線エピタキシー装置の概
略構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a gas source molecular beam epitaxy apparatus used in a nitride semiconductor crystal growth method according to the present invention.
【図２】本発明に係る窒化物半導体の結晶成長方法によ
り成長させた窒化物半導体の概略的な素子構造を示す
図。FIG. 2 is a view showing a schematic device structure of a nitride semiconductor grown by a nitride semiconductor crystal growth method according to the present invention.
２ イオンポンプ ３ ソープレーションポンプ ５ イオン源 ６ 原料ガスの噴出セル ７ シャッタ ８ ホットフィラメント １１ シリコン基板 １２ ダイヤモンド（バッファ層） １３ ＧaＮバッファ層 １４ ｎ型のＧaＮ層（窒化物半導体） 2 Ion pump 3 Soapation pump 5 Ion source 6 Source gas ejection cell 7 Shutter 8 Hot filament 11 Silicon substrate 12 Diamond (buffer layer) 13 GaN buffer layer 14 n-type GaN layer (nitride semiconductor)
Claims (2)
イヤモンド構造を有するダイヤモンドカーボンをバッフ
ァ層として形成した後、このバッファ層上に高濃度にカ
ーボンをドープしたＧaＮバッファ層を形成し、このＧa
Ｎバッファ層上にＧaＮ系半導体を形成することを特徴
とする窒化物半導体の結晶成長方法。1. A buffer layer made of diamond carbon having a diamond structure with a thickness of 500 ° or less on a silicon substrate, and a GaN buffer layer doped with carbon at a high concentration is formed on the buffer layer.
A method for growing a nitride semiconductor crystal, comprising forming a GaN-based semiconductor on an N buffer layer.
Ｎバッファ層を形成するに際し、原料ガスとしてメタン
と窒素ガスとを用い、ホットフィラメントを有するガス
ノズルを用いて上記原料ガスを活性化してなることを特
徴とする請求項１に記載の窒化物半導体の結晶成長方
法。2. The high-concentration carbon-doped Ga
2. The nitride semiconductor according to claim 1, wherein, when forming the N buffer layer, methane and nitrogen gas are used as source gases, and the source gas is activated using a gas nozzle having a hot filament. Crystal growth method.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP17860697A JP3481427B2 (en) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Crystal growth method for nitride semiconductor |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126383A true JPH1126383A (en) | 1999-01-29 |
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| JP17860697A Expired - Fee Related JP3481427B2 (en) | 1997-07-03 | 1997-07-03 | Crystal growth method for nitride semiconductor |
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