JPS5826100A - 化合物半導体の気相成長方法 - Google Patents
化合物半導体の気相成長方法Info
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- JPS5826100A JPS5826100A JP56119206A JP11920681A JPS5826100A JP S5826100 A JPS5826100 A JP S5826100A JP 56119206 A JP56119206 A JP 56119206A JP 11920681 A JP11920681 A JP 11920681A JP S5826100 A JPS5826100 A JP S5826100A
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- film
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
- C30B29/20—Aluminium oxides
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- Inorganic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、アルミナ単結晶基板上に化合物半導体エピ
タキシャル膜を堆積させる化合物半導体の気相成長方法
＃Ｃ関する。
タキシャル膜を堆積させる化合物半導体の気相成長方法
＃Ｃ関する。
プレナ形化合物半導体装置ては所望特性金偏えた領域例
えば能動領域を気相成長方法により形成する際、普通結
晶基板として高抵抗単結晶基板が用いられる。この場合
の高抵抗単結晶基板は、単に能動領域を支持するだけの
機能を果しているに過ぎない。そして基板結晶には能動
領域と同一の高抵抗結晶が用いられることが多い。例え
ばＧａＡｓＭ℃８ＦＥＴの基板結晶としてクロム（Ｃｒ
）を添加した半絶縁性ＧａＡａを用いる如きである。こ
の主な理由は能動領域と結晶構造が同一な丸め、能動領
域の結晶欠陥密度例えば転位密度を基板結晶と同程度以
下に制御でき、又エピタキシーが良好で装置に不可欠な
平担で鏡面の能動領域表面を得ることが容易であること
Ｋある。しかし曹・Ｖ族化合物を基板結晶に用いた場合
この基板には、厘・Ｖ族化合物半導体が比較的低硬度で
脆い之め、装ａｍ作工程で損われ易い欠点が本質的に存
在するほか、高抵抗とはいえ１０”Ω・１を超えるよう
な結晶が得に（いうえ、気相成長工程で熱変性し低抵抗
化し中すい欠点がある。
えば能動領域を気相成長方法により形成する際、普通結
晶基板として高抵抗単結晶基板が用いられる。この場合
の高抵抗単結晶基板は、単に能動領域を支持するだけの
機能を果しているに過ぎない。そして基板結晶には能動
領域と同一の高抵抗結晶が用いられることが多い。例え
ばＧａＡｓＭ℃８ＦＥＴの基板結晶としてクロム（Ｃｒ
）を添加した半絶縁性ＧａＡａを用いる如きである。こ
の主な理由は能動領域と結晶構造が同一な丸め、能動領
域の結晶欠陥密度例えば転位密度を基板結晶と同程度以
下に制御でき、又エピタキシーが良好で装置に不可欠な
平担で鏡面の能動領域表面を得ることが容易であること
Ｋある。しかし曹・Ｖ族化合物を基板結晶に用いた場合
この基板には、厘・Ｖ族化合物半導体が比較的低硬度で
脆い之め、装ａｍ作工程で損われ易い欠点が本質的に存
在するほか、高抵抗とはいえ１０”Ω・１を超えるよう
な結晶が得に（いうえ、気相成長工程で熱変性し低抵抗
化し中すい欠点がある。
この欠点を除くために■・Ｖ族化合資牛導体以外の絶縁
体単結晶を基板に使用する試みが続けられてはいるが、
必ずしも良好な能動領域の形成には成功していない。例
えばアルンナ単結晶は、高抵抗ＧａＡ−結晶基板に比較
して絶縁性は高く、シかも強じんであり、熱変性に強い
ことから、Ｇ＆ム３能動領域形成用基板として実用化す
る試みが行われているが、アルミナ基板上に気相成長さ
せたＧａＡｍ能動儀域は、転位密度が高く、表面が平担
ではな−。そのうえ、基板結晶と能動領域との格子不整
のため多量の点欠陥が生じることが原因となって、能動
領域に制御不能な厚い導電性遷移領域が形成される等、
種々の不都合を招き、マイクロ波Ｍｆｆｉｌ！ｌＦＥＴ
等への応用は成功していない。
体単結晶を基板に使用する試みが続けられてはいるが、
必ずしも良好な能動領域の形成には成功していない。例
えばアルンナ単結晶は、高抵抗ＧａＡ−結晶基板に比較
して絶縁性は高く、シかも強じんであり、熱変性に強い
ことから、Ｇ＆ム３能動領域形成用基板として実用化す
る試みが行われているが、アルミナ基板上に気相成長さ
せたＧａＡｍ能動儀域は、転位密度が高く、表面が平担
ではな−。そのうえ、基板結晶と能動領域との格子不整
のため多量の点欠陥が生じることが原因となって、能動
領域に制御不能な厚い導電性遷移領域が形成される等、
種々の不都合を招き、マイクロ波Ｍｆｆｉｌ！ｌＦＥＴ
等への応用は成功していない。
この発明は、上記の欠点を除き改＾さ゛れた化合物半導
体の気相成長方法を提供するもので、アル（す単結晶基
板上に所望の特性を備えた■・Ｖ族化合物半導体エピタ
キシャル膜を結晶性よく気相成長させることを可能にす
るものである。このようなこの発明は、アルミナ単結晶
表面に直接に例えば能動領域を形成せず、アルミナ単結
晶基板と形成される能動領域との間に％定のバッフ７層
を介在させるならば能動領域の結晶性と、電気的特性と
を改善出来ることをたしかめてなされ友−ので、こ＼で
メツ７ア層は、要すればアルミナ単結晶基板上に形成さ
れたアルミナエピタキシャル膜を併せ、少なくともアル
ミニウムを含む■・Ｖ族化合物半導体或はその混晶膜か
ら構成されているものであることを特徴としている。
体の気相成長方法を提供するもので、アル（す単結晶基
板上に所望の特性を備えた■・Ｖ族化合物半導体エピタ
キシャル膜を結晶性よく気相成長させることを可能にす
るものである。このようなこの発明は、アルミナ単結晶
表面に直接に例えば能動領域を形成せず、アルミナ単結
晶基板と形成される能動領域との間に％定のバッフ７層
を介在させるならば能動領域の結晶性と、電気的特性と
を改善出来ることをたしかめてなされ友−ので、こ＼で
メツ７ア層は、要すればアルミナ単結晶基板上に形成さ
れたアルミナエピタキシャル膜を併せ、少なくともアル
ミニウムを含む■・Ｖ族化合物半導体或はその混晶膜か
ら構成されているものであることを特徴としている。
以下所望の能動領域が砒化ガリウム（ＧａＡｓ ）であ
るとき、バッフ７層をアルミナエピタキシャル膜及び砒
化ガ゛リウムアル（ニウム（ヘーｘＡｌｘム鵬；０＜ｘ
＜１）膜の二重膜とする実施例をもとＫこの発明の詳細
な説明する。
るとき、バッフ７層をアルミナエピタキシャル膜及び砒
化ガ゛リウムアル（ニウム（ヘーｘＡｌｘム鵬；０＜ｘ
＜１）膜の二重膜とする実施例をもとＫこの発明の詳細
な説明する。
この実施例で使用する気相成長方法は、熱分解法又ｄＭ
ＯｃＶＤ法（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｋ＠ｍ１
ｃａｌ ＶａｐｏｒＤ＠ｐｏｓｌｔｉ・ｎ）と呼称され
る方法であシ、アルミナエピタキシャル膜の形成には、
トリメチルアル（二つＡ （（ＣＨｓ）ｍＡ／ ） （
ＴＭＡ ）と酸ｘ Ｃｏｔ＞との熱分解を、又Ｇａ１−
ｘＡ／ｘム。膜の形成には、ＴＭＡ、トリメチルガリウ
ム（（ＣＨｓ）ｓＧａ ） （ＴＭＧ ）とフルシンガ
ス（ムｍＨ＠）の熱分解を、更にＧａＡｍ能動領域の形
成には、ＴＭＧとＡｓＨｊとの熱分解を利用しである。
ＯｃＶＤ法（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｋ＠ｍ１
ｃａｌ ＶａｐｏｒＤ＠ｐｏｓｌｔｉ・ｎ）と呼称され
る方法であシ、アルミナエピタキシャル膜の形成には、
トリメチルアル（二つＡ （（ＣＨｓ）ｍＡ／ ） （
ＴＭＡ ）と酸ｘ Ｃｏｔ＞との熱分解を、又Ｇａ１−
ｘＡ／ｘム。膜の形成には、ＴＭＡ、トリメチルガリウ
ム（（ＣＨｓ）ｓＧａ ） （ＴＭＧ ）とフルシンガ
ス（ムｍＨ＠）の熱分解を、更にＧａＡｍ能動領域の形
成には、ＴＭＧとＡｓＨｊとの熱分解を利用しである。
第１図にこの実施例で使用した気相成長装置の模式図を
示す、？ＭＧ、テｙム等の原料ガス希釈用馬及びＮ、ガ
スは、各精製装置（１）、（１）を通して使用する。ア
ル（ナエビメキシャル膜堆積の際には１と偽との反応を
安全にさせるため、希釈用ガスとして不活性ガスである
穐ガスを用いる。又希釈用ガスＯ−都を、丁舅ムを充填
し一定温度に保持したステンレスｌｓメプツ（３）に導
き一定量のＴ蓋ムを含ませ九〇ち、反応容器ａｌＫ供給
する。０雪ガスは直接高圧容器φ）から供給する。Ｇａ
１ ＋＋ｘ Ａｌｘムー膜の堆積の際Ｋ ａ 、希釈用
ガスにはＨ！を用いる。Ｈ８ガスの一部を、！舅ム、’
ｒＭＧを充填し一定温度に保持したステンレス製パプツ
（３）、Ｃ４）にそれぞれ導き一定量のＴＭＡ、ＴＭＧ
を含ｔ−ｔたのち、反応容器−に供給する・ムｓＮ４ガ
スはＲ１ガスによって１０−に希釈しである高圧容器（
−から直接供給する。Ｇ１ム畠能動領域は、？ＭＡＯ供
給を停止し、ＴＭＧのみを供給するととＫよって得るこ
とができる。能動領域の電気的特性を制御するためのド
ーピングガスである硫化水素（−８）ガスは、Ｈ黛ガス
により、１０−１０−１Ｏ０ｐｐ希釈しである高圧容器
（７）から直接供給する。
示す、？ＭＧ、テｙム等の原料ガス希釈用馬及びＮ、ガ
スは、各精製装置（１）、（１）を通して使用する。ア
ル（ナエビメキシャル膜堆積の際には１と偽との反応を
安全にさせるため、希釈用ガスとして不活性ガスである
穐ガスを用いる。又希釈用ガスＯ−都を、丁舅ムを充填
し一定温度に保持したステンレスｌｓメプツ（３）に導
き一定量のＴ蓋ムを含ませ九〇ち、反応容器ａｌＫ供給
する。０雪ガスは直接高圧容器φ）から供給する。Ｇａ
１ ＋＋ｘ Ａｌｘムー膜の堆積の際Ｋ ａ 、希釈用
ガスにはＨ！を用いる。Ｈ８ガスの一部を、！舅ム、’
ｒＭＧを充填し一定温度に保持したステンレス製パプツ
（３）、Ｃ４）にそれぞれ導き一定量のＴＭＡ、ＴＭＧ
を含ｔ−ｔたのち、反応容器−に供給する・ムｓＮ４ガ
スはＲ１ガスによって１０−に希釈しである高圧容器（
−から直接供給する。Ｇ１ム畠能動領域は、？ＭＡＯ供
給を停止し、ＴＭＧのみを供給するととＫよって得るこ
とができる。能動領域の電気的特性を制御するためのド
ーピングガスである硫化水素（−８）ガスは、Ｈ黛ガス
により、１０−１０−１Ｏ０ｐｐ希釈しである高圧容器
（７）から直接供給する。
以上のガスを、流量計（８）、（９）％ Ｈ，＊υでそ
れぞれ所定の流量に制御し、反応容器０に導く。これら
のガスは、高周波加熱によって加熱された加熱台ａ３の
近くで熱分解し、加熱台復１上に載置しであるアル電す
単結晶基板Ｉ上に、それぞれアルミナ、Ｇａｐ−ｘムｌ
ｘＡ―及びＧａＡｓを順次エピタキシャル膜として堆積
する。
れぞれ所定の流量に制御し、反応容器０に導く。これら
のガスは、高周波加熱によって加熱された加熱台ａ３の
近くで熱分解し、加熱台復１上に載置しであるアル電す
単結晶基板Ｉ上に、それぞれアルミナ、Ｇａｐ−ｘムｌ
ｘＡ―及びＧａＡｓを順次エピタキシャル膜として堆積
する。
この例で使用し念アルンナ単結晶基板は、表面丁
に鏡藺研磨を施した（０１鵞２）面を有する単結晶であ
る。
る。
気相成長条件は、次の表示範囲で変化させである。
イ アルミナエピタキシャル膜の成長
成長温度二６００〜８００℃
希釈用Ｎ、−１ｆ′ス（キャリアガス）：３〜３０ｊ／
ｗｉｍ ＴＭＡ員度： （ＬＯＯ５〜Ｑ、２３Ｖ１０．但１．
Ｖ１０杜体積パーセン）０．／ＴＭＡ毫ル比モル比：０
Ｇ ｗ Ｇａｌ−２ＡｊｘＡｓ １Ｍの成長成長温度：イ
に同じ 希釈用−ガス（キャリアガス）：３〜３０１／鵬ｉ論 ！ＭＯ濃度： （ＬＯＧ５〜０．２３１Ｇ！■ム／（？
ＭＧ＋？ＭＡ ） ＪＩ＆＃比：０．０５〜＆８０ ム−＆／（？Ｍム＋？ＭＯ）モル比：２〜５０ＧａＡｌ
膜の成長 ？ＭＧ濃ｌＩ！ 四に同じ ムーＨ，／〒ＭＯ’ｋｋ比：２〜５０ １［、ｓ ＠度： ｌＸｌ０−” 〜８０ ｐｐｗａ上
記ｅｌｌ最条件Ｏもとで、アル電す膜、”１−！Ａｌｘ
ム、膜、ＧａＡ−能動領域を連続的にエビタキシャに成
畏畜せる。なおこの実施例と同一条件でアｋ（す基板上
に直＠Ｇａム１能動領域を形成し、得られた膜の性質を
この実施例によるものと比較することＫする。
ｗｉｍ ＴＭＡ員度： （ＬＯＯ５〜Ｑ、２３Ｖ１０．但１．
Ｖ１０杜体積パーセン）０．／ＴＭＡ毫ル比モル比：０
Ｇ ｗ Ｇａｌ−２ＡｊｘＡｓ １Ｍの成長成長温度：イ
に同じ 希釈用−ガス（キャリアガス）：３〜３０１／鵬ｉ論 ！ＭＯ濃度： （ＬＯＧ５〜０．２３１Ｇ！■ム／（？
ＭＧ＋？ＭＡ ） ＪＩ＆＃比：０．０５〜＆８０ ム−＆／（？Ｍム＋？ＭＯ）モル比：２〜５０ＧａＡｌ
膜の成長 ？ＭＧ濃ｌＩ！ 四に同じ ムーＨ，／〒ＭＯ’ｋｋ比：２〜５０ １［、ｓ ＠度： ｌＸｌ０−” 〜８０ ｐｐｗａ上
記ｅｌｌ最条件Ｏもとで、アル電す膜、”１−！Ａｌｘ
ム、膜、ＧａＡ−能動領域を連続的にエビタキシャに成
畏畜せる。なおこの実施例と同一条件でアｋ（す基板上
に直＠Ｇａム１能動領域を形成し、得られた膜の性質を
この実施例によるものと比較することＫする。
まずアルｔす単結晶基板上に１アルミナを成長させた場
合、上記の成長条件下でエピタキシャル成長を行うこと
ができる。膜厚が厚くなるにつれて基板＊ＷＫ存在し九
スクラッチキズ等の異常成長０１になシ易い欠陥がエピ
タキシャル工程で解消され１工ビ！キシヤル表面から消
失するという好まし一緒来が得られる＠ ア）（ナエビタキシャル膜の堆積にひき続き、連続して
Ｇａ１−ｚム１ｘＡａ属を堆積する。尚アにイナ基板上
に直＊ Ｇａ５−ｚム１ｘＡｓを堆積してもよい。しか
しこＯ場合に杜、成長表面がくもｊＴ面にな）中すく、
鏡開状態の表面を得る成長条件範囲が非常に限定される
。この例のようにアルミナエピタキシャル膜を基板機１
ｉｆＫおくときＫは成長膜表面が鏡ｍになる成長条件範
囲を拡大することができ、前記成長条件全域に於−て鏡
面成長を可能にしてすぐれる。ｊＥに表Ｉｉの電子＊ａ
折からこの実施例Ｏ場合には、 ＧａＢ−エムｊｘＡｓ
膜体表面が単結晶（１００）内であるのに対し、直接堆
積した場合には多結晶膜が部分的に形成することからさ
けられない。従ってこの実施例に於けるようＩｃ Ｇ
ａｌ−ＸムｔｘＡｍを堆積する際、あらかじめアルミナ
エピタキシャル膜を堆積することが好ましい。この原因
は、アル建す膜のエピタキシャル成長を行うことＫより
アルミナエピタキシャル属表面の欠陥を基板表面よ）少
なくでき、従ってその上のＧａＢ −１Ａｌｘ Ａｓ
’が異常成長する可能性を少なくする為と思われる。
合、上記の成長条件下でエピタキシャル成長を行うこと
ができる。膜厚が厚くなるにつれて基板＊ＷＫ存在し九
スクラッチキズ等の異常成長０１になシ易い欠陥がエピ
タキシャル工程で解消され１工ビ！キシヤル表面から消
失するという好まし一緒来が得られる＠ ア）（ナエビタキシャル膜の堆積にひき続き、連続して
Ｇａ１−ｚム１ｘＡａ属を堆積する。尚アにイナ基板上
に直＊ Ｇａ５−ｚム１ｘＡｓを堆積してもよい。しか
しこＯ場合に杜、成長表面がくもｊＴ面にな）中すく、
鏡開状態の表面を得る成長条件範囲が非常に限定される
。この例のようにアルミナエピタキシャル膜を基板機１
ｉｆＫおくときＫは成長膜表面が鏡ｍになる成長条件範
囲を拡大することができ、前記成長条件全域に於−て鏡
面成長を可能にしてすぐれる。ｊＥに表Ｉｉの電子＊ａ
折からこの実施例Ｏ場合には、 ＧａＢ−エムｊｘＡｓ
膜体表面が単結晶（１００）内であるのに対し、直接堆
積した場合には多結晶膜が部分的に形成することからさ
けられない。従ってこの実施例に於けるようＩｃ Ｇ
ａｌ−ＸムｔｘＡｍを堆積する際、あらかじめアルミナ
エピタキシャル膜を堆積することが好ましい。この原因
は、アル建す膜のエピタキシャル成長を行うことＫより
アルミナエピタキシャル属表面の欠陥を基板表面よ）少
なくでき、従ってその上のＧａＢ −１Ａｌｘ Ａｓ
’が異常成長する可能性を少なくする為と思われる。
このようＫして得ｆｅ Ｇ”１−ｘＡｌｘＡｍエピタキ
シャル膜は、いずれも高抵抗である。このことはガス中
に含まれる微量の酸素、或いは反応炉系のわずかなり−
クにより酸素がドープされるためであろう。
シャル膜は、いずれも高抵抗である。このことはガス中
に含まれる微量の酸素、或いは反応炉系のわずかなり−
クにより酸素がドープされるためであろう。
アル電ナパツ７ア層にひきつづ・き、前記成長条件に於
いてＧａＡ−膜を堆積する。得られた成長膜は（１００
）鏡面である。一方アルミナ基板上に直接Ｇａム畠を堆
積した場合には成長膜表札ｎ白濁面又は（も９ＷＪとな
り、無定形成長層或は多１晶成長層となっている。又成
長膜の最初の２〜３μｍはＰｍ成長層となり、墓型不純
物をドープしてもそれ以上厚い領域に比較して著しくド
ーピング効率を急くしている。以上の結果ｆｔ要約する
意味で、成長条件を以下の通シ定めた場合に得られた成
長膜を、従来法によった膜体と比較して示すことにする
。
いてＧａＡ−膜を堆積する。得られた成長膜は（１００
）鏡面である。一方アルミナ基板上に直接Ｇａム畠を堆
積した場合には成長膜表札ｎ白濁面又は（も９ＷＪとな
り、無定形成長層或は多１晶成長層となっている。又成
長膜の最初の２〜３μｍはＰｍ成長層となり、墓型不純
物をドープしてもそれ以上厚い領域に比較して著しくド
ーピング効率を急くしている。以上の結果ｆｔ要約する
意味で、成長条件を以下の通シ定めた場合に得られた成
長膜を、従来法によった膜体と比較して示すことにする
。
まず成長条件を第１表に示す、なお、成長温度は７２０
”ＯＫ設定しである。
”ＯＫ設定しである。
第 １ 表
以上によや得られたＧｍＡｓ能動領域の性質を落２表に
比較して示す。
比較して示す。
第２表
ｔｓｚ表に示されるように、この実施例で得られた成長
膜表面は鏡面であり平均移動度が高い。第２園にこの実
施例で得られた成長膜Ｏ電子濃度プロファイルを、従来
例によるものと比較して示す。
膜表面は鏡面であり平均移動度が高い。第２園にこの実
施例で得られた成長膜Ｏ電子濃度プロファイルを、従来
例によるものと比較して示す。
実施例に係る＃ｌ！Ｉムでは、ＧａＡｓ能動領域は成長
の初期から一定の電子濃度を有してシシ、シかも能動領
域直下（Ｄ Ｇｍｌ−ｚＡｊｘＡｓ膜は高抵抗である。
の初期から一定の電子濃度を有してシシ、シかも能動領
域直下（Ｄ Ｇｍｌ−ｚＡｊｘＡｓ膜は高抵抗である。
このような特徴は例えば電子ｌｌ１１度ｎ＝ｌＸ１Ｇ”
マン−１膜厚０．５μｍ程度の成長層を必要とするＧａ
Ａｓ ＭＥＳＦＥＴ用成長膜には極めて好都合である。
マン−１膜厚０．５μｍ程度の成長層を必要とするＧａ
Ａｓ ＭＥＳＦＥＴ用成長膜には極めて好都合である。
これに対し従来例に係る曲ＩＩＩＢでは電子濃度が成長
初期から徐々に変化し、充分厚くならないと一定電子淡
度に違しない。以上のようにこの実施例によれば、アル
オナパツ７７層の堆積により基板表面にもともと存在し
た欠陥を減少させ、次に成長させるＧａ５−１Ａ／ｚＡ
ｓエピタキシーにおける異常核形成を抑えて良好な表面
状態を保たせ、更にアルミナ基板上に全く元素の異なる
ＧａＡｍを堆積させるのではなく１一旦Ｇａ１−１Ａ／
ｘＡｓを堆積させることで、共通元素であるムｌ原子を
媒介として結晶構造の異なるアルンナとＧａ璽−ｘＡ！
ｘＡ−とのエピタキシーをＧａＡ−よりも容易にするこ
とができる。なシこの時アンドープＧａｌ−１ＡｊｘＡ
ａ膜は一般に高抵抗となるため、電気的Ｋ １１ Ｇａ
Ａｍ能動領域に影響を与えない。しかもＧａ１−ｚＡｊ
ｘＡｓの禁止帯幅はＧａＡａよ〕広（、Ｇａム―能動層
の電子がＧａ１−ｚＡｊｘＡｓ Ｋ流れこむことがない
という利点がある。一旦良好なＧａ１−１Ａ／ｘム■エ
ピタキシヤル膜を堆積できると、Ｇａ１−２Ａ／ｘＡｓ
とＧｍムＳとは結晶構造が同一であるうえ、格子定数の
ちがいも少ないので、良好なエピタキシャルＧａＡ１
ｊ［をＧａ１−ｚＡ／ｘＡｓｌｌ上に形成することは容
易である。なお、アルミナエピタキシャル膜は、アル（
す基板表面の平滑性が非常に良く、かつ、限られた成長
条件下では省略してもよい。
初期から徐々に変化し、充分厚くならないと一定電子淡
度に違しない。以上のようにこの実施例によれば、アル
オナパツ７７層の堆積により基板表面にもともと存在し
た欠陥を減少させ、次に成長させるＧａ５−１Ａ／ｚＡ
ｓエピタキシーにおける異常核形成を抑えて良好な表面
状態を保たせ、更にアルミナ基板上に全く元素の異なる
ＧａＡｍを堆積させるのではなく１一旦Ｇａ１−１Ａ／
ｘＡｓを堆積させることで、共通元素であるムｌ原子を
媒介として結晶構造の異なるアルンナとＧａ璽−ｘＡ！
ｘＡ−とのエピタキシーをＧａＡ−よりも容易にするこ
とができる。なシこの時アンドープＧａｌ−１ＡｊｘＡ
ａ膜は一般に高抵抗となるため、電気的Ｋ １１ Ｇａ
Ａｍ能動領域に影響を与えない。しかもＧａ１−ｚＡｊ
ｘＡｓの禁止帯幅はＧａＡａよ〕広（、Ｇａム―能動層
の電子がＧａ１−ｚＡｊｘＡｓ Ｋ流れこむことがない
という利点がある。一旦良好なＧａ１−１Ａ／ｘム■エ
ピタキシヤル膜を堆積できると、Ｇａ１−２Ａ／ｘＡｓ
とＧｍムＳとは結晶構造が同一であるうえ、格子定数の
ちがいも少ないので、良好なエピタキシャルＧａＡ１
ｊ［をＧａ１−ｚＡ／ｘＡｓｌｌ上に形成することは容
易である。なお、アルミナエピタキシャル膜は、アル（
す基板表面の平滑性が非常に良く、かつ、限られた成長
条件下では省略してもよい。
このようなこの発明によれば、従来困難であったアルミ
ナ基板を用い、この基板上に、所望の特性を有する結晶
性の良いＧａＡｓ膜を気相成長できる。
ナ基板を用い、この基板上に、所望の特性を有する結晶
性の良いＧａＡｓ膜を気相成長できる。
なお前記実施例では、気相成長法としてＭＯＣＶＤ法を
用いたが、分子線エピタキシャル法などの他の気相成長
法を用いてもさし支えない。又この実施例では能動領域
がＧａＡｓ・バッフ７層がＧａＢ−、Ａ／ｘＡｓである
場合について述べたが、／ζツ７ア層は少なくともム！
を含む■・Ｖ族化合物半導体、或はその混晶例えばＧａ
、−２Ａ／ｘＰであればよく、又能動領域はＧ１ムＳ以
外の厘・Ｖ族化合物半導体例えばＩｍｐ、 １町−１Ｇ
ａｘＡｓ等であってもさし支えない。
用いたが、分子線エピタキシャル法などの他の気相成長
法を用いてもさし支えない。又この実施例では能動領域
がＧａＡｓ・バッフ７層がＧａＢ−、Ａ／ｘＡｓである
場合について述べたが、／ζツ７ア層は少なくともム！
を含む■・Ｖ族化合物半導体、或はその混晶例えばＧａ
、−２Ａ／ｘＰであればよく、又能動領域はＧ１ムＳ以
外の厘・Ｖ族化合物半導体例えばＩｍｐ、 １町−１Ｇ
ａｘＡｓ等であってもさし支えない。
ｊｌＩ１図はこの発＠Ｏ実施例に使用した気相成長装置
について示す模式的配置図、第２図は実施例に係るＧａ
Ａｓ能動領域の電子濃度プロファイルを従来例に係るも
のと比較して示し、ムが実施例に係る曲線、冨が従来例
に係る曲線である。 第１図で （１）・・・４精製装置 （５）・・・０．ガス高圧容
器（２）・・・Ｎ！精製装置 （６）・・・ムｓＨ１ガ
ス高圧容器（３）・・・ステンレス製トリメチルアルミ
ニウム入りパブラ （７）・・・Ｈ，Ｓガス高圧容器
（４）・・・ステンレス製トリメチルガリウム人夛バプ
ラ （８）〜αυ・・・流量計ａ３・・・反応容
器 峙・・・試料加熱台 （１４・・・アルミナ基板 代理人 弁理士 井 上 −男 第１図 第２図 表向りゝう肖三♀フ（イＵル２
について示す模式的配置図、第２図は実施例に係るＧａ
Ａｓ能動領域の電子濃度プロファイルを従来例に係るも
のと比較して示し、ムが実施例に係る曲線、冨が従来例
に係る曲線である。 第１図で （１）・・・４精製装置 （５）・・・０．ガス高圧容
器（２）・・・Ｎ！精製装置 （６）・・・ムｓＨ１ガ
ス高圧容器（３）・・・ステンレス製トリメチルアルミ
ニウム入りパブラ （７）・・・Ｈ，Ｓガス高圧容器
（４）・・・ステンレス製トリメチルガリウム人夛バプ
ラ （８）〜αυ・・・流量計ａ３・・・反応容
器 峙・・・試料加熱台 （１４・・・アルミナ基板 代理人 弁理士 井 上 −男 第１図 第２図 表向りゝう肖三♀フ（イＵル２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ アルミナ単結晶基板上に化合物半導体エピタキシャ
ル膜を気相成長させるに際し、前記アル（す基板上に少
なくともアルンニクムを含む１・Ｖ族化合物半導体エピ
タキシャル膜、或はその混晶エピタキシャル膜を予じめ
形成した後所望の化合物半導体エピタキシャル膜を気相
成長させることを特徴とする化合物半導体の気相成長方
法。 １ アルミナ単結晶基板が、アルミナ単結晶板上にアル
ミナエピタキシャル膜を堆積して構成されたものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第一項に記載の化合−
半導体の気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119206A JPS5826100A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 化合物半導体の気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56119206A JPS5826100A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 化合物半導体の気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5826100A true JPS5826100A (ja) | 1983-02-16 |
Family
ID=14755553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56119206A Pending JPS5826100A (ja) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | 化合物半導体の気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826100A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0214513A (ja) * | 1989-04-26 | 1990-01-18 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体層の形成方法 |
| US4908074A (en) * | 1986-02-28 | 1990-03-13 | Kyocera Corporation | Gallium arsenide on sapphire heterostructure |
-
1981
- 1981-07-31 JP JP56119206A patent/JPS5826100A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4908074A (en) * | 1986-02-28 | 1990-03-13 | Kyocera Corporation | Gallium arsenide on sapphire heterostructure |
| JPH0214513A (ja) * | 1989-04-26 | 1990-01-18 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体層の形成方法 |
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