JPS5856963B2 - 電子発光化合物半導体の製造方法 - Google Patents

電子発光化合物半導体の製造方法

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JPS5856963B2
JPS5856963B2 JP52051874A JP5187477A JPS5856963B2 JP S5856963 B2 JPS5856963 B2 JP S5856963B2 JP 52051874 A JP52051874 A JP 52051874A JP 5187477 A JP5187477 A JP 5187477A JP S5856963 B2 JPS5856963 B2 JP S5856963B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発光ダイオードの製造に適した周期律表第■族
及び第■族元素からなる化合物半導体（以下ｒｍ−ｖｍ
−溝体」という。
）混晶エピタキシャルウェハに関する。
一般に、中心発光波長（λｐ）が６６０ ｎｍ〜５７０
ｎｍ（赤色〜黄色）の範囲である発光ダイオードは、砒
化ガリウム（ＧａＡｓ）、燐化ガリウム（Ｇａｐ）等か
らなる単結晶基板上に燐化砒化ガリウム（ＧａＡｓ、
Ｘ ＰＸ 、 Ｏ（ｘ （１、ｘ ”、混晶率）か
らなる混晶エピタキシャル膜を成長させて得られるエピ
タキシャルウェハを用いて製造されている。
また、Ｇａ１ ＸＡＩＸＡＳ （０（ｘ（１）。Ｇａ
Ｉ Ｘ Ｉ ｎＸＰ、（０＜Ｘ＜１ ）、Ｇａ
Ｉｎ Ａｓ Ｐｙ、（０（ｘ（１、Ｏ〈１−Ｘ
Ｘ １−ｙ ｙ〈１）等の混晶も用いられる。
例えばＧａＡｓＩ ＸＰＸ混晶エピタキシャルウェハ
を用いて発光ダイオードを製造する場合、ＸＯ，４０で
赤色（λｐ＝６６０ｎｍ）、ｘ＝０．６５で橙色（λｐ
＝６３０ｎｍ）、ｘ＝０．８５で黄色（λｐ＝５９０ｎ
ｍ）の発光ダイオードが得られる。
これらの液晶エピタキシャル膜は基板に用いられるＧａ
Ａｓ、ＧａＰ等とは格子定数が異なるため、通常混晶率
を連続的に変化させた層を設けて格子定数の相違に基づ
く転位等の結晶欠陥の発生を防止する。
なお、かかるエピタキシャル膜を成長させる場合、混晶
率を変化させるのが容易な気相成長法が用いられる。
次にこれらの混晶エピタキシャルウェハを図面に基づい
て説明する。
第１図は、従来製造されていた赤色発光ダイオード用混
晶エピタキシャルウェハの一例の縦断面模型図である。
第１図において、１ａはＧａＡｓ単晶基板であって厚さ
約３００ μｍである。
２ａは、ＧａＡＳｌ、、ＰＸからなる第１のエピタキシ
ャル層であって、混晶率ＸはＯから０．４まで連続的に
変化する層である。
この層２ａの厚さは通常約３０μｍ程度に選ばれる。
３ａは混晶率Ｘが０．４で一定である第２のエピタキシ
ャル層、すなわち、Ｇ ａ Ａ ８０．６ Ｐ ｏ、ａ
混晶エピタキシャル層である。
層３ａの厚さは通常３０μｍ程度に選ばれる。
ｐｎ接合は層３ａに形成される。
第２図は、黄色発光ダイオード用混晶エピタキシャルウ
ェハの一例の縦断面模型図である。
第２図において、１ｂはＧａＰ単結晶基板であって厚さ
は、通常３００μｍ程度である。
２ｂは基板１ｂの上に形成されたＧａＰ ホモエピタキ
シャル層である。
２ｂの厚さは約１０μｍ程度が適当である。
この層は基板表面の結晶欠陥の影響を減少させる目的で
設げられる。
３ｂは混晶率Ｘが１から０．８５まで連続的に減少する
第１のエピタキシャル層であって、３ｂの厚さは通常３
０μｍ程度である。
４ｂ及び５ｂは混晶率Ｘが０．８５で一定である第２の
エピタキシャル層、すなわち、ＧａＡ” ０．１５ｐ
ｏ、ｓ ５ 混晶エピタキシャル層である。
５ｂはＧａＡＳＯ，１５Ｐ０．８５ が間接遷移型であ
るためアイソエレクトロニックトラップとして窒素（Ｎ
）を添加した層である。
ｐｎ接合は層５ｂ中に形成される。
層４ｂの厚さは通常４０μｍ、また層５ｂの厚さは通常
２０μｍ程度に選択される。
しかしながら、上述のような混晶率が連続的に変化する
エピタキシャル層を有する従来の混晶エピタキシャルウ
ェハを用いて製造した発光ダイオードの輝度は低く、Ｃ
−ＭＯＳ型のＩＣ，ＬＳＩの如く低消費電力のデバイス
とともに用いるには種々問題があった。
本発明者等は、かかる混晶エピタキシャルウェハを用い
た発光ダイオードの輝度の向上を図ることを目的として
鋭意研究を重ねた結果本発明に到達したものである。
本発明の目的は、単結晶基板上に■−■族半導体二種ま
たはそれ以上からなり混晶率が連続的に変化する第１の
層及び前記第１の層上に第１の層と同一の化合物半導体
からなり、混晶率が一定である第２の層からなるエピタ
キシャル膜を気相成長させる方法において、前記第２の
層を成長させる工程が第■族元素または第■族元素の少
な（とも一方の元素の供給を遮断することにより、それ
に対応する層を前記第２の層中に形成する工程を含む方
法によって達せられる。
本発明において、■−■族混晶半導体としては、Ｇａ１
ＨＡＩＸＡＳＳＧａｔ ｚＩｎＸＰ、ＧａＡｓ１ ＸＰ
Ｘ等が含まれる。
本発明を図面にしたがって説明する。
第３図は、本発明に係る赤色発光ダイオードの製造に用
いられるＧ ａ Ａ Ｓ □、６ Ｐ □、４混晶エピ
タキシャルウニ・・の一例の縦断面模型図である。
第３図において、１Ｃは厚さ約３００μｍの単結晶基板
である。
２Ｃは混晶率Ｘが０から０，４まで連続的に増加する第
１のＧａＡｓ１ ｘｐｘ （０≦ｘ（０，４）混晶エピ
タキシャル層、３Ｃは混晶率Ｘが０．４で一定である第
２の層、すなわち、Ｇ ａ Ａ ｓ □、６ Ｐ □、
４混晶エピタキシャル膜である。
２Ｃ及び３Ｃの厚さはともに約３０μｍ程度に選択され
る。
第３図において、破線Ｓにより模型的に示した部分は第
■族または第■族元素の少なくとも一方の供給を遮断し
て成長を停止した工程に対応する部分である。
この工程では第■族または第■族のどちらか一方または
両方の供給が遮断されるので、エピタキシャル層の成長
は実質的に停止する。
この場合、リアクターの慣性により反応ガス流の遮断の
前後にはエピタキシャル層の成長速度が低下するので、
それに対応する層がエピタキシャル層中に形成される。
エピタキシャル成長終了後、エピタキシャル膜の断面を
適当なエツチング剤でエツチングすると明瞭な化学的腐
蝕線が遮断工程に対応して観察される。
なお、遮断工程は、混晶率が一定である第２の層の成長
中に実施する必要がある。
また、発光ダイオードの製造に際して、ｐｎ接合は、遮
断工程以後に成長した層中に設ける必要がある。
第１の層の成長中では、遮断工程を実施した効果がなく
、また、ｐｎ接合が遮断工程以前に成長じた層中に形成
された場合は、キャリアの発光再結合部は従来法と同一
の成長法により形成されているので本発明方法の効果が
発輝されない。
遮断工程は、エピタキシャル層の成長が実質的に停止す
るのに十分な時間桁なえばよい。
エピタキシャル反応器の大きさ等により異なるが、一般
に５分間程度が適当である。
第４図は、本発明に係る黄色発光ダイオードの製造に用
いられるＧａＡｓｏ、１．Ｐｏ、８５混晶エビ。
キシャルウエハーの一例の縦断面模型図である。
第４図において１ｄはＧａＰ単結晶基板であって厚さは
約３００μｍである。
２ｄはＧａＰホモエピタキシャル層であって厚さは１０
μｍ程度である。
３ｄは混晶率Ｘが１から０．８５まで連続的に変化する
第１の層である。
３ｄの厚さは３０μｍ程度が通常である。
４ｄ及び５ｄは混晶率が０．８５で一定である第２の層
、すなわち、ＧａＡｓｏ、１５Ｐｏ、８５混晶工ピタキ
シヤル層である。
５ｄはアイソエレクトロニックトラップとして窒素を添
加した層である。
また、破線Ｓは遮断工程を実施したことにともなう化学
的腐蝕線を模型的に示したものであって、第３図のＳと
同様である。
本発明方法によるエピタキシャルウェハを用いて製造さ
れた発光ダイオードは同一条件で測定して輝度が従来の
ものよりも１．５〜２倍以上向上する。
これは、遮断工程を実施することにより、第１の層の成
長に際して混晶率を変化させたことによる転位等の結晶
欠陥の成長が妨げられて、第２の層の結晶性が向上する
ことに基づくものと推定される。
次に実施例及び比較例に基づいて、本発明をさらに具体
的に説明する。
実施例 １ ｎ型不純物として、シリコン（Ｓｉ ）をドーフした、
キャリヤー濃度が６８Ｘ１０ （原子側／ｃｒｔｌ）
であり、結晶学的面方位が（１００）より（１１０）方
向に２°の偏位を有するＧａＡｓ単結晶板を用意した。
ＧａＡｓ単結晶基板は初め厚み約３５０μｍであったが
、有機溶媒による脱脂工程及び機械−化学的研磨工程に
よる加工歪層除去後、厚さ３０５μｍとなった。
次に、内径８８ｗＩｎφ、長さ１００ｃｍの水平型石英
エピタキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞ
れ、上記研磨済みＧａＡｓ単結晶基板並びに高純度Ｇａ
入り石英ボートをセットした。
エピタキシャル・リアクター内にアルゴン（Ａｒ）を導
入し空気を充分置換除去し、次にキャリヤガスとして高
純度水素ガス（Ｈ２）を毎分２０００ ｃｒ：流入し、
Ａｒの流れを止め昇温工程に入った。
上記Ｇａ入り石英ポートセット領域並びにＧａＡｓ基板
セット領域の温度がそれぞれ７５０℃並びに８１０℃に
保持されている事を確認し、赤色発光ダイオード用Ｇａ
Ａｓ１ ＸＰＸエピタキシャル膜の気相成長（エピタキ
シャルラン）を開始した。
エピタキシャル気相成長開始時より、Ｈ２ガス・で濃度
１０ｐｐｍに希釈したジエチルテルル（（Ｃ２Ｈ５）
２ Ｔｅ ）を毎分１５ｃｃ導入し、一方■族成分とし
て高純度塩化水素ガス（ＨＣＩ）を毎分２Ｑｃ、ｃ石英
ボート中のＧａに導メし、Ｇａと反応させることにより
ＧａＣｌを生成させ、他方初めの９０分間は■族成分と
して、Ｈ２で希釈した濃度１２多の砒化水素（Ａ８Ｈ２
）の流量を毎分２８３ＣＣより２２０ｃｃまで除々に減
少させ、Ｈ２で希釈された濃度１２係の燐化水素（ＰＨ
３）の流量を毎分Ｏｃｃより６３ｃ、ｃまで除々に増加
させ、ＧａＡｓＩ ＸＰＸ混晶混晶化変化層３図に於
ける層２Ｃ）を形成し、以後Ｇ ａ Ａ ｓ Ｉ Ｘ
ＰＸ混晶率−電層（第３図に於ける層３Ｃ）の形成に移
行した。
即ち、本発明に基づく方式としては、次の９５分間（但
しＧａＡｓ１ ＸＰＸ混晶率−電層３Ｃの中間地点にお
げろ主成分の供給遮断時間５分間を含む）の中、実質９
０分間は上記（Ｃ２Ｈ５）２Ｔｅ、ＨＣＩ。
ＡｓＨ３及びＰＨ３を、それぞれ毎分１５ｃ、ｃ、２０
ｃｉ：：、２２０ｃＣ及び６３ｃｃと一定に導入しなが
ら、Ｇ ａ Ａ ｓ Ｉ Ｘ ＰＸ混晶率−電層（第
３図の層３Ｃ）の形成を行い、エピタキシャル・ランを
終了した。
エピタキシャル・ラン終了後得られたエピタキシャルウ
ェハについて、発光ダイオードを製造し、輝度値の測定
並びに各種物性の測定に供した。
なお、比較のために、同一エピタキシャル・リアクター
を用い、エピタキシャル成分の遮断をしない従来方式に
よるエピタキシャルランを交互に行った。
第２の層、すなわち混晶率が一定である層の成長開始か
ら４５分経過後に本発明に基づき主成分の供給遮断時間
を５分間とし供給遮断する主成分を、■族成分（Ｇａと
反応してＧａＣｌを生成するＨＣＩの供給を遮断）とし
た場合を第１表に、■族或（ＡｓＨ３及びＰＨ３の供給
遮断とした場合を第２表に、■族及びＶ族の両成分（Ｈ
ＣＩ。
ＡｓＨ３及びＰＨ３の供給遮断）とした場合の輝度値を
第３表に掲げる。
なお、第１表〜第３表に、成分の供給を遮断しない従来
方式によって気相成長を行って得られた材料について比
較のために併記した。
上述の如くして製造した本発明エピタキシャルウェハ及
び比較のために従来方式によって製造したＧａＡｓ１−
ＸＰＸエピタキシャルウェハ群の一部を破砕し、化学的
腐蝕法（ステイニング法）、Ｘ線回折法、ホトルミネッ
センス法、容量−印加電圧法（Ｃ−Ｖ法）及びホール効
果法等の各測定法によって各種物性を測定した結果 イ）成長層の厚みに関しては、ＧａＡｓ１−ＸＰＸ混晶
混晶化変化層いて３０μｍ±３μｍ、 ＧａＡｓ１ ｘｐｘ混晶率一定層に於いて３０μｍ±２
μｍであった。
尚エピタキシャルウェハの成長断面をＨＦ−Ｈ２０２混
合液による化学的腐蝕（ステイニング）を行なったとこ
ろ本発明法に基づいて製造されたＧａＡｓＩ ＸＰＸ
エピタキシャルウェハ群については、その混晶率一定層
の中間地点（第３図に於ける層３Ｃ中のＳ）に於て、成
長過程での主成分の供給遮断に起因した化学的腐蝕線（
スティン線）として顕微鏡下で明瞭に観察された。
口）混晶率Ｘに関しては、ＧａＡｓ、イＰＸ混晶率−電
層に於いてＸ二０．３９±０．０１であった。
ノ・）電気的特性に関しては、ＧａＡｓＩ ＸＰＸエ
ピタキシャル膜はｎ型電気伝導を示しており、キャリヤ
ー濃度は、７×１０ ±２×１０ 原子側／ｃｒｔｌで
あった。
次に上記本発明方式及び従来方式に基づき製造した両Ｇ
ａＡｓ１イＰＸエピタキシャルウェハ群に対し、ｐ −
ｎ接合を形成すべく、高純度砒化亜鉛（ｚｎＡｓ２）に
よるＺｎＯ熱拡散（７５０℃で２時間）を行なった。
熱拡散終了後、ウェハ群の裏面を研磨し、更にウェハ群
の表裏両面にオーミック電極を形成し、ウェハのダイシ
ング、ワイヤーボンデング等の一連のアセンフル操作を
実施し。
発光ダイオード群の製作工程を終了した。
かくの如くして得られた発光ダイオード群の中から、名
エピタキシャルラン毎に２０個づつの発光ダイオードを
無差別抽出し、順方向電流密度１０ Ａ ／ｃｒＡで且
つエポキシ樹脂コート無しの条件で、各発光ダイオード
の輝度値を求め、２０個毎の輝度値の平均値を算出し、
そのエピタキシャルランの輝度値とした。
上記第１表及び第２表に示した如く本発明に基づく■族
成分又は■娘成分の供給遮断方式では従来方式に比べ実
に約９０％の輝度向上、更に第３表に示される如く本発
明に基づく■族成分及び■族成分の両生成分の供給遮断
方式では、従来方式に比べ、約６０％の輝度向上が達成
され、本発明方式による効果が確認された。
上記の実施例１は、赤色発光ダイオード用気相成長Ｇａ
Ａｓ １イＰＸエピタキシヤルウエハの製造に関し、そ
の製造条件として（ｉ）主成分の供給遮断時間を５分間
と固定し、（ｉｉ）主成分の供給遮断回数を気相成長中
−回とし、更に（ｉｉｉ）主成分の供給遮断箇所をＧａ
Ａｓ１ ｘｐｘ混晶率一定層３Ｃ中の中間地点（第３図
の層３Ｃ中のＳ）で行ったが、上記条件（ｉ）に関し供
給遮断時間を１分間から３０分間まで変化させた場合に
於ても、又条件（ｉｉ）に関し、供給遮断回数を一回以
上三回まで変化させた場合に於ても、更に又、条件（ｉ
ｉｉ）に関し供給遮断箇所をＧａＡｓ Ｉ Ｘ ＰＸ
組成一定層３Ｃ中の中間地点以外の箇所、例えばＧａＡ
ｓ Ｉ Ｘ ＰＸ組成一定層３Ｃ中に於て、その混晶
率一定層の全厚みの約１／３の地点に移行させた場合に
於てもほぼ同様な結果が得られた。
実施例 ２ ｎ型不純物として硫黄（Ｓ）をドープした、キャリヤ濃
度が７．５ｘｌＯ原子側／ｃＡであり、結晶学的面方位
が（１００）より（１１０）方向に５°の偏位を有する
ＧａＰ単結晶基板を用意した。
ＧａＰ単結晶基板は初め厚さ約３４０μｍであったが、
有機溶媒による脱脂工程更に、機械−化学的研磨による
加工歪層の除去後、厚さ２８０μｍとなった。
次に内径８８１ＭｒＬ５２５、長さ１００ｃｒｒＬの水
平型石英エピタキシャル・リアクター内の所定の場所に
、それぞれ、上記研磨済みＧａＰ単結晶基板並びに高純
度Ｇａ入り石英ポートをセットした。
エピタキシャル・リアクター内にアルゴン（Ａｒ）を導
入し空気を充分置換除去し、次にキャリヤガスとして高
純度水素ガス（Ｈ２）を毎分２０００ ｃｒ：導入し、
Ａｒの流れを止め昇温工程に入った。
上記Ｇａ入り石英ボートセット領域並びにＧａＰ単結晶
基板セット領域の温度がそれぞれ７５０℃並びに８７０
℃に保持されている事を確認後、黄色発光ダイオード用
ＧａＡｓ１ ｘｐｘエピタキシャル膜の気相成長（エピ
タキシャルラン）を開始した。
エピタキシャル気相成長開始時より濃度５０ｐｐｍに窒
素ガスで希釈したｎ型不純物である硫化水素（Ｈ２Ｓ）
を毎分１７ＣＣ導入し、一方■族成分として高純度塩化
水素ガス（ＨＣＩ）を毎分４５ＣＣ導入し、Ｇａと反応
させることによりＧａＣｌを生成させ、他方、Ｈ２で希
釈した濃度１２悌の燐化水素（ＰＨ３）を毎分３００
ｃｅ導入し、初めの１５分間は、ＧａＰ単結晶基板上に
ＧａＰ層（第４図に於ける層２ｄ）をホモ・エピタキシ
ャル成長させ、以後■族成分としてＰＨ３並びにＨ２で
希釈した濃度１２係の砒化水素（ＡｓＨ３）を導入しつ
つＧａＡｓ１ツＰＸ層へのへテロエピタキシャル成長に
移行した。
即ち次の６０分間は、上記Ｈ２Ｓ並びにＨＣＩの流量を
それぞれ毎分１７ＣＣ並びに４５ｃｃと一定に保ちなが
ら、■族成分であるＰＨ３の流量を毎分３００Ｃ，ｃよ
り毎分２６１ ｃｃまで除々に減少させ、他方ＡＳＨ３
の流量を毎分Ｏｃｅより３９ｃ、ｃまで除々に増加させ
、ＧａＡｓ、ＸＰＸ 混晶事変化層（第４図に於ける層
３ｄ）を形成し、以後第１並びに第２のＧａＡｓ１ ｘ
’Ｐｘ混晶率混晶層（第４図に於げる層４ｄ並びに５ｄ
）の形成に移行した。
即ち、本発明に基づく方式としては次の９５分間（但し
第１のＧａＡｓＩ ＸＰＸ混晶率−電層４ｄの中間地
点における生成分の供給遮断時間５分間を含む）の中、
実質９０分間、上記Ｈ２Ｓ。
ＨＣＩ、ＰＨ３及びＡｓＨ３の流量を毎分Ｊそれぞれ、
１７ｃｃ、 ４５ｃｒ：、 ２６１ｃｃ及び３９ＣＣと
一定に保持し、第１のＧａＡｓ １イＰＸ混晶率−電層
４ｄを形成した。
更に、次の４０分間は、上記Ｈ２Ｓ、ＨＣＩ。
ＰＨ３及びＡｓＨ３の流量を毎分、それぞれ、１７ｃｃ
、 ４５ｃｃ、 ２６１ｃｃ及び３９ｃｃと一定に保持
しながら高純度アンモニアガス（ＮＨ３） を毎分２０
０ＣＣ導入し、窒素（Ｎ）をドープした第２のＧａＡｓ
１ ｘｐｘ混晶率−電層５ｄの形成を行ない、エピタキ
シャルランを終了した。
エピタキシャルラン終了後得られたエピタキシャルウェ
ハについて、発光ダイオードを製造し、輝度値の測定並
びに各種物性の測定に供した。
なお、比較のために、同一エピタキシャル・リアクター
を用い、エピタキシャル成分の遮断をしない従来方式に
よるエピタキシャルランを交互に行った。
尚、本発明に基づき、主成分の供給遮断時間を°５分間
とし、供給遮断する主成分を■族成分（Ｇａと反応して
ＧａＣｌを生成するＨＣＩの供給遮断）とした場合を第
４表に、■族成分（ＡｓＨ３及びＰＨ３の供給遮断）と
した場合を第５表に、■族及びＶ族の周成分（ＨＣＩ
、ＡｓＨ３及びＰＨ３の供給遮断）とした場合の輝度値
を第６表に掲げる。
なお、第４表〜第６表に、成分の供給を遮断しない従来
方式によって気相成長を行って得られた材料について比
較のために併記した。
上記の如くして製造した本発明エピタキシャルウェハ及
び比較のために従来方式によって製造したＧ ａ Ａ
ｓ １ 、ＰＸエピタキシャルウェハ群の一部を破砕し
、化学的腐蝕法（ステイニング法）、Ｘ線回折法、ホト
ル□ネツセンス法、低温度光吸収法、容量−印加電圧法
（Ｃ−Ｖ法）及びホール効果法等の各測定法によって各
種物性を測定した結果、 イ）成長層の厚みに関しては、ＧａＰホモ、エピタキシ
ャル層に於いて１０μｍ±２μｍ１ＧａＡｓ１ ＸＰＸ
混晶混晶化変化層いて３５μｍ±４μｍ、第１のＧａＡ
ｓ１うＰＸ混晶率一定層に於て４５μｍ±４μｍ及び第
２のＧａＡｓ １□ｐｘ混晶率一定層に於て１８μｍ±
３μｍであった。
尚ＨＦ−Ｈ２０２混合液による化学的腐蝕法（ステイニ
ング法）測定に於て本発明に基づいて製造したＧａＡｓ
Ｉ ＸＰＸエピタキシャルウェハ群については、その
第一のＧａＡｓ １イＰＸ混晶率一定層の中央地点（第
４図に於ける層４ｄ中のＳ）に於て、成長過程での主成
分の供給遮断に起因した層が化学的腐蝕線（ステイニン
グ線）として、赤色発光ダイオード用エピタキシャルウ
ェハの場合ち同様、顕微鏡下で明瞭に確認された。
口）混晶率Ｘに関しては、第２のＧａＡｓ１イＰＸ混晶
率一定層に於てＸ＝Ｏ１８５±０．０１’であった。
ノ・）電気的緒特性に関しては、ＧａＡｓ１イＰＸエピ
タキシヤル膜はｎ型電気伝導を示しており、キャリヤ濃
度は８×１０ ±２×１０ 原子側／ｃｔｄ、又窒素（
Ｎ）濃度は９ ｘ １０１３原子個／ｃｎｆ、であった
。
次に上記本発明方式及び従来方法に基づき製造した両Ｇ
ａＡｓＩ ＸＰＸエピタキシャルウェハ群に対しｐ
−ｎ接合を形成すべく、高純度燐化亜鉛（ＺｎＰ２）に
よるＺｎＯ熱拡散（７５０℃で１５０分間）を行った。
更に赤色発光ダイオード作成の場合と同様、一連のアセ
ンブル操作を実施し黄色発光ダイオード群を作成した。
各エピタキシャルラン毎に２０個づつの発光ダイオード
を無差別抽出し、順方向電流密度２０Ａ／ｃｄで且つエ
ポキシ樹脂コート無しの条件で、各発光ダイオードの輝
度値を求め、２０個毎の輝度値の平均値を算出し、その
エピタキシャルランの輝度値とした。
上記第４表に示した如く本発明に基づく■族成分の供給
遮断方式に於ては、従来方式に比べ約８０係の輝度向上
、更に第５表に示す本発明に基づく■族成分の供給遮断
方式では、従来方式に比べ実に約１００％の輝度向上、
又第６表に示す本発明に基づく■族成分及びＶ族成分の
両生成分の供給遮断方式では従来法に比べ、約３０係の
輝度向上が達成され、赤色発光ダイオードの場合と同様
、本発明方式による効果が確認された。
上記実施例２は、黄色発光ダイオード用気相成長Ｇ ａ
Ａ ｓ Ｉ Ｘ ＰＸエピタキシャルウェハの製造
に関し、その製造条件として、赤色発光ダイオード用Ｇ
ａ Ａ ｓ Ｉ Ｘ ＰＸエピタキシャルウェハの
場合と同様（ｉ）主成分の供給遮断時間を５分間と固定
し、（ｉｉ）主成分の供給遮断回数を気相成長中−回と
し、更に（ｉｉｉ）主成分の供給遮断箇所を第１のＧ
ａ Ａ ｓ Ｉ Ｘ ＰＸ混晶率一定層４ｄ中の中間
地点（第４図に於げる層４ｄ中のＳ）で行ったが、赤色
発光ダイオード用ＧａＡｓ１うＰＸエピタキシャルウェ
ハの場合と同様、上記条件（ｉ）に関し供給遮断時間を
１分間から３０分間まで変化させた場合に於ても、又条
件０Ｄに関し、主成分供給遮断回数を１回以上３回まで
変化させた場合に於ても、更に又条件（ｉｉｉ ） に
関し供給遮断箇所を第１のＧａＡＳｌ−ＸＰＸ混晶率一
定層中４ｄの中間地点以外の箇所、例えば、第１のＧ
ａ Ａ ｓ Ｉ Ｘ ＰＸ混晶率一定層４ｄ中に於て
、その混晶率一定層の全厚みの約１／３の地点に移行さ
せた場合に於ても、はぼ同様な結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来法による赤色発光ダイオード用気相成長Ｇ
ａＡｓ Ｐ エピタキシャルウェハの縦−ＸＸ 断面模型図、第２図は従来法による黄色発光ダイオード
用気相成長Ｇ ａＡ ｓ Ｉ Ｘ ＰＸエピタキシャ
ルウェハの縦断面模型図、第３図は本発明による赤色発
光ダイオード用気相成長Ｇ ａ Ａ ｓ １−Ｘ ＰＸ
エピタキシャルウェハの縦断面模型図、第４図は本発明
による黄色発光ダイオード用気相成長 ＧａＡｓ１うＰＸエピタキシャルウェハの縦断面模型図
である。 １ａ・・・・・・ＧａＡｓ単結晶基板、２ａ・・・・・
・気相成長ＧａＡｓ Ｉ Ｘ Ｐｙ混晶率変化層、３
ａ・・・・・・気相成長Ｇ ａ Ａ ｓ Ｉ Ｘ Ｐ
Ｘ混晶率一定層、１ ｂ・・−ＧａＰ単結晶基板、２ｂ
・・・・・・気相成長ＧａＰホモ・エビタキシャル層、
３ｂ・・・・・・気相成長ＧａＡｓ Ｉ Ｘ ＰＸ混
晶率変化層、４ｂ・・・・・・気相成長ＧａＡｓ１イＰ
Ｘ混晶率一定層、５ｂ・・・・・・Ｎを添加された気相
成長ＧａＡｓＩ ＸＰＸ混晶率一定層、１ ｃ−Ｇａ
Ａｓ単結晶基板、２ｃ・・・・・・気相成長ＧａＡｓ１
ＸＰＸ混晶混晶化変化層ｃ・・・・・・気相成長Ｇ
ａＡｓ１イＰＸ混晶率一定層、Ｓ・・・・・・気相成長
ＧａＡｓＩ ＸＰＸエピタキシャル膜の構成主成分で
ある■族成分並びに■族の両生成分の中、少なくとも一
主成分の供給を遮断したことに起因して生じた化学的腐
蝕線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 単結晶基板上に周期律表第■族及び第■族元素から
    なる化合物半導体２種またはそれ以上からなり混晶率が
    連続的に変化する第１の層及び前記第１の層上に第１の
    層と同一の化合物半導体からなり、混晶率が一定である
    第２の層からなるエピタキシャル膜を気相成長させる方
    法において、前記第２の層を成長させる工程が第■族元
    素または第■族元素の少なくとも一方の元素の供給を遮
    断することにより、それに対応する層を前記第２の層中
    に形成する工程を含むことを特徴とする方法。
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