JPS5826655B2 - ケツシヨウセイチヨウホウ - Google Patents
ケツシヨウセイチヨウホウInfo
- Publication number
- JPS5826655B2 JPS5826655B2 JP13587475A JP13587475A JPS5826655B2 JP S5826655 B2 JPS5826655 B2 JP S5826655B2 JP 13587475 A JP13587475 A JP 13587475A JP 13587475 A JP13587475 A JP 13587475A JP S5826655 B2 JPS5826655 B2 JP S5826655B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- aluminum
- crystal
- compound
- substrate
- Prior art date
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- Expired
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルミニウム（Ａｌ）を含むＩ−Ｖ族化合物半
導体結晶のエピタキシャル成長法に係るものである。
導体結晶のエピタキシャル成長法に係るものである。
上記アルミニウムを含む■−■族化合物半導体結晶とし
てはガリウム・アルミニウム・砒素Ｇａ。
てはガリウム・アルミニウム・砒素Ｇａ。
ｘＡ７ｘＡｓ （０≦Ｘ≦１）結晶などがあり、現に半
導体レーザの形成材料として極めて重要になっている。
導体レーザの形成材料として極めて重要になっている。
これら材料の形成法としては、現在半導体レーザでは溶
液成長法が用いられている。
液成長法が用いられている。
しかし半導体レーザ以外の多くのＩ−Ｖ族化合物を用い
た半導体素子、例えばガン発振器、インバットダイオー
ドなどでは溶液成長法および気相成長法のいずれかを用
いて作られており、両者の間で少くとも結晶特性に本質
的な差違はないと考えられている。
た半導体素子、例えばガン発振器、インバットダイオー
ドなどでは溶液成長法および気相成長法のいずれかを用
いて作られており、両者の間で少くとも結晶特性に本質
的な差違はないと考えられている。
一般的に言って、気相成長法は量産性に優れ、キャリヤ
濃度や成長層膜厚制御に関しても現在所定の値に対して
±５％程度以内で制御出来る様な技術レベルにあり、こ
の技術を用いて十分高品質のレーザダイオードを作るこ
とができると考えられる。
濃度や成長層膜厚制御に関しても現在所定の値に対して
±５％程度以内で制御出来る様な技術レベルにあり、こ
の技術を用いて十分高品質のレーザダイオードを作るこ
とができると考えられる。
また気相成長技術を用いることにより現在溶液成長法で
問題になっているレーザ活性領域のより精密な制御が可
能であり、この手法によりレーザダイオードの量産が可
能になると考えられる。
問題になっているレーザ活性領域のより精密な制御が可
能であり、この手法によりレーザダイオードの量産が可
能になると考えられる。
従来気相成長法がアルミニウムを含む■−■族化合物結
晶成長に用いられなかった第１の理由は、通常のハロゲ
ン輸送法ではアルミニウムのハロゲン化物が出来、この
ハロゲン化物の化学的な活性が極めて強く、これが石英
製の結晶成長装置と激しく反応し石英管を侵蝕するため
であった。
晶成長に用いられなかった第１の理由は、通常のハロゲ
ン輸送法ではアルミニウムのハロゲン化物が出来、この
ハロゲン化物の化学的な活性が極めて強く、これが石英
製の結晶成長装置と激しく反応し石英管を侵蝕するため
であった。
本発明の最たる特徴は、この化学活性の強いアルミニウ
ム塩化物を使わず、代りにアルキルアルミニウムに着目
しそれを使いこなした点にあるといえる。
ム塩化物を使わず、代りにアルキルアルミニウムに着目
しそれを使いこなした点にあるといえる。
アルミニウムのアルキル化合物は熱不安定性が大きく、
一見使用し得ないもののように思われるが、この熱不安
定性が逆に幸いして、結晶成長装置に導入されたアルキ
ルアルミニウムはほとんどハロゲン化物を形成すること
なく分解しアルミニウムとなり、成長結晶中に組み込ま
れ望み通りアルミニウムを含む化合物半導体結晶を生成
する。
一見使用し得ないもののように思われるが、この熱不安
定性が逆に幸いして、結晶成長装置に導入されたアルキ
ルアルミニウムはほとんどハロゲン化物を形成すること
なく分解しアルミニウムとなり、成長結晶中に組み込ま
れ望み通りアルミニウムを含む化合物半導体結晶を生成
する。
次に図を用いて本発明の方法を詳細に説明する。
第１図は■族元素および■族元素の３塩化物を用いたＩ
−Ｖ族化合物結晶成長装置の概観図であり、第２図は同
成長装置内の温度分布を示す。
−Ｖ族化合物結晶成長装置の概観図であり、第２図は同
成長装置内の温度分布を示す。
以下アルミニウムを含む■−■族化合物の一例としてＧ
ａＡｌＡｓを挙げ、その結晶成長を詳述することにより
本発明の詳細な説明する。
ａＡｌＡｓを挙げ、その結晶成長を詳述することにより
本発明の詳細な説明する。
第１図において、１は石英製の反応管であり、２は石英
容器３に入れた原料ガリウム（Ｇａ）である。
容器３に入れた原料ガリウム（Ｇａ）である。
ガリウム砒素（ＧａＡｓ）結晶基板４は石英製ホールダ
ー５の上部に固定されている。
ー５の上部に固定されている。
ＧａＡｌＡｓの結晶成長を行うにはまず石英反応管中を
水素あるいはアルゴンなどの不活性ガスで置換したのち
、第２図の様に温度を設定する。
水素あるいはアルゴンなどの不活性ガスで置換したのち
、第２図の様に温度を設定する。
このときガリウムの温度を８５０℃、基板の温度を７５
０℃とする。
０℃とする。
あらかじめ砒素（Ａｓ）で飽和されたガリウム２の上方
に６より３塩化砒素（ＡｓＣ１３）を含む水素あるいは
アルゴンなどの不活性気体を流すと、この条件では基板
４上にはＧａＡｓ化合物がエピタキシャル成長する。
に６より３塩化砒素（ＡｓＣ１３）を含む水素あるいは
アルゴンなどの不活性気体を流すと、この条件では基板
４上にはＧａＡｓ化合物がエピタキシャル成長する。
この際、トリエチル、アルミニウムを含む水素あるいは
アルゴンなどの不活性ガスを７より反応管に導入すると
ＧａＡｌＡｓ結晶が得られ、混晶の組成制御は７より導
入するトリエチルアルミニウム濃度を変化させることに
より行うことが出来る。
アルゴンなどの不活性ガスを７より反応管に導入すると
ＧａＡｌＡｓ結晶が得られ、混晶の組成制御は７より導
入するトリエチルアルミニウム濃度を変化させることに
より行うことが出来る。
実施例
あらかじめ砒素で飽和された原料Ｇａの温度を８５０℃
、ＧａＡｓ基板温度を７５０’Ｃとし、毎分２００ ｃ
ｃの水素をキャリヤガスとして３．ＯＸ １０−”モル
分率の３塩化砒素を流し、同時にＩ Ｘ １０−’モル
分率のトリエチルアルミニウムを含む水素を毎分１００
ｃｃ導入口より基板上に流し、Ｇａ１ｘＡＡｘＡｓ混
晶をＧａＡｓ基板上に成長させたところ、この混晶の組
成Ｘは０．２であった。
、ＧａＡｓ基板温度を７５０’Ｃとし、毎分２００ ｃ
ｃの水素をキャリヤガスとして３．ＯＸ １０−”モル
分率の３塩化砒素を流し、同時にＩ Ｘ １０−’モル
分率のトリエチルアルミニウムを含む水素を毎分１００
ｃｃ導入口より基板上に流し、Ｇａ１ｘＡＡｘＡｓ混
晶をＧａＡｓ基板上に成長させたところ、この混晶の組
成Ｘは０．２であった。
以上の実施例では、Ｇａ／ＡｓＣ１３／Ｈ２を用いる場
合について説明したが、本発明の原理は、Ｇａ ／Ｈｅ
Ｉ）／Ａｓ Ｈ３／Ｈ２系やさらにキャリヤガスとし
て不活性気体を用いた結晶成長系に応用することも可能
であり、当然その他の元素の組合せからなる■−■族化
合物中にアルミニウムを結晶させた結晶のエピタキシャ
ル成長に用いることが出来る。
合について説明したが、本発明の原理は、Ｇａ ／Ｈｅ
Ｉ）／Ａｓ Ｈ３／Ｈ２系やさらにキャリヤガスとし
て不活性気体を用いた結晶成長系に応用することも可能
であり、当然その他の元素の組合せからなる■−■族化
合物中にアルミニウムを結晶させた結晶のエピタキシャ
ル成長に用いることが出来る。
第１図は結晶成長装置の断面図の一例である。
図中、１は石英製反応管、２は■族元素、例えばガリウ
ム金属、３は石英容器、４は基板結晶、５は基板支持具
、６は■族元素の３塩化物、例えば３塩化砒素を含むキ
ャリヤガスの導入口、７はアルキルアルミニウム化合物
を含むキャリヤガス導入口、８は排出口、９はアルミニ
ウム化合物を含むガスを基板付近に導入するための導管
である。 第２図は結晶成長装置内の温度分布の一例を示す。
ム金属、３は石英容器、４は基板結晶、５は基板支持具
、６は■族元素の３塩化物、例えば３塩化砒素を含むキ
ャリヤガスの導入口、７はアルキルアルミニウム化合物
を含むキャリヤガス導入口、８は排出口、９はアルミニ
ウム化合物を含むガスを基板付近に導入するための導管
である。 第２図は結晶成長装置内の温度分布の一例を示す。
Claims (1)
- １ アルミニウムを除く■族元素および■族元素３塩化
物の反応により形成される■族元素の１塩化物および■
族元素を含む気体を基板上に導入して■−■族化合物を
エピタキシャル成長する方法の反応系にさらにアルキル
アルミニウムを含む気体を導入して成長させることによ
り、前記Ｉ−Ｖ族化合物中にアルミニウムを混晶させる
結晶成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13587475A JPS5826655B2 (ja) | 1975-11-12 | 1975-11-12 | ケツシヨウセイチヨウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13587475A JPS5826655B2 (ja) | 1975-11-12 | 1975-11-12 | ケツシヨウセイチヨウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5260069A JPS5260069A (en) | 1977-05-18 |
| JPS5826655B2 true JPS5826655B2 (ja) | 1983-06-04 |
Family
ID=15161783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13587475A Expired JPS5826655B2 (ja) | 1975-11-12 | 1975-11-12 | ケツシヨウセイチヨウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826655B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016899A (ja) * | 1983-07-07 | 1985-01-28 | Nec Corp | ２−５化合物結晶及びその引き上げ方法 |
-
1975
- 1975-11-12 JP JP13587475A patent/JPS5826655B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5260069A (en) | 1977-05-18 |
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