JPS5888198A - 液相成長方法 - Google Patents
液相成長方法Info
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- JPS5888198A JPS5888198A JP18657781A JP18657781A JPS5888198A JP S5888198 A JPS5888198 A JP S5888198A JP 18657781 A JP18657781 A JP 18657781A JP 18657781 A JP18657781 A JP 18657781A JP S5888198 A JPS5888198 A JP S5888198A
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- semiconductor
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
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Classifications
-
- 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
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/10—Controlling or regulating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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】
本発明は液相成長方法に関する。
従来の液相成長方法では成長炉のｉ＋ｔを上昇させ、半
導体結晶材料を十分に溶−させ、斯る溶融液の成長が絢
−に混合された後、炉を徐冷しながら溶融液を半導体基
板に接曽させ、斯る基板上に半導体結晶を成長させてい
た。
導体結晶材料を十分に溶−させ、斯る溶融液の成長が絢
−に混合された後、炉を徐冷しながら溶融液を半導体基
板に接曽させ、斯る基板上に半導体結晶を成長させてい
た。
この場合、溶融液中で自然対流は生じるが、斯る対流だ
けでは成分な拘−に混合させることは困難である。そこ
で成長炉の湿イを制御して人工的に対流制御を行なって
成分の均一化を計る方法が考えられるが、斯る方法では
０．１（以下の精賓が要求され非常にむずかしく、また
溶融液が多元材料からなる場合、ｍ賀が会妙に変化する
ことにより成長した結晶のＭ成も変化するものもあり・
あまり好ましい方法ではない。
けでは成分な拘−に混合させることは困難である。そこ
で成長炉の湿イを制御して人工的に対流制御を行なって
成分の均一化を計る方法が考えられるが、斯る方法では
０．１（以下の精賓が要求され非常にむずかしく、また
溶融液が多元材料からなる場合、ｍ賀が会妙に変化する
ことにより成長した結晶のＭ成も変化するものもあり・
あまり好ましい方法ではない。
−に従来方法では対流エネルギーが小なるためｆ＃−Ｉ
ｉｉＩ部Ｃ二酸化物等が沈殿堆積し易く、特にスライダ
式の成長方法では斬る沈殿物が基板表面に付着し基板溶
ｍ液とのわれ性が侵＜、良好な接合面が得られなかった
。
ｉｉＩ部Ｃ二酸化物等が沈殿堆積し易く、特にスライダ
式の成長方法では斬る沈殿物が基板表面に付着し基板溶
ｍ液とのわれ性が侵＜、良好な接合面が得られなかった
。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので以下実施
例につき本発明を説明する。
例につき本発明を説明する。
１１図は本発明に用いる液相成長装置の一実施例を示し
、（１）は周囲に加熱ヒータ１２）が配設された成Ｉｌ
＆炉、−３）は該成長炉内に配されたスライダ式の成長
ボートであり、該成長ボートは融ＩＩ！溜（４５）〜（
４ｄ）を有した固定台ｌδ）と該固定台の各−ｆｉｌｍ
（４ａ）〜（４ｄｉＥｆｌＡ付近において斯る融Ｈａ（
４ｅｘ ） 〜（４ｄ ） １ｋｉｌｌａＴルヨウｔ：
設４ｔうれた貫通孔に摺動自在に配されたスライダ（６
）とからなる＠（７）は該スライダ上面に形成された１
＆板保持部、（８１は上記スライダ（６）を成長炉ｉｉ
ｌ外より摺動させるための操作棒、（９）は上記成長炉
（１）に振動を与えるマルチバイブレータであり、斯る
マルチがイブレータは複数の異なるａ波数の１ｇｌ城的
擾動撮動する複数の発振器からなる。また斬る発振器は
交流型＃（９ｇ）から出る交筐電圧を撮動子に印加して
ｓＩ械的な機動を生じる間知のものである。
、（１）は周囲に加熱ヒータ１２）が配設された成Ｉｌ
＆炉、−３）は該成長炉内に配されたスライダ式の成長
ボートであり、該成長ボートは融ＩＩ！溜（４５）〜（
４ｄ）を有した固定台ｌδ）と該固定台の各−ｆｉｌｍ
（４ａ）〜（４ｄｉＥｆｌＡ付近において斯る融Ｈａ（
４ｅｘ ） 〜（４ｄ ） １ｋｉｌｌａＴルヨウｔ：
設４ｔうれた貫通孔に摺動自在に配されたスライダ（６
）とからなる＠（７）は該スライダ上面に形成された１
＆板保持部、（８１は上記スライダ（６）を成長炉ｉｉ
ｌ外より摺動させるための操作棒、（９）は上記成長炉
（１）に振動を与えるマルチバイブレータであり、斯る
マルチがイブレータは複数の異なるａ波数の１ｇｌ城的
擾動撮動する複数の発振器からなる。また斬る発振器は
交流型＃（９ｇ）から出る交筐電圧を撮動子に印加して
ｓＩ械的な機動を生じる間知のものである。
斯る装置では、まず−液＃（ｄａ）〜（４ｄ）に所望の
半導体材料を収−すると共に基板保持部（７）に半導体
基板を載置する。尚このとき鴫液省（４ａｈｃ４ ｄ）
と基板保持部（７）とは連通しないよう≦二位置する。
半導体材料を収−すると共に基板保持部（７）に半導体
基板を載置する。尚このとき鴫液省（４ａｈｃ４ ｄ）
と基板保持部（７）とは連通しないよう≦二位置する。
この後、マルチバイブレータ＋９１を駆動すると共に加
熱ヒータ（２）によりＬ記材料を高温ｌＩＩ葎し、材料
が完全にメルト状替になった時点で溶ｍ＊を徐冷すると
共に操作棒（８）を操作して半導体基板を一次半導体材
料に接触させて所望の成長層を形成する。
熱ヒータ（２）によりＬ記材料を高温ｌＩＩ葎し、材料
が完全にメルト状替になった時点で溶ｍ＊を徐冷すると
共に操作棒（８）を操作して半導体基板を一次半導体材
料に接触させて所望の成長層を形成する。
このときのマルチバイブレータ（９１の出力は、基の
板と溶融液と。接触前には溶＠液が融液Ｈ（４・）〜（
４ｄ）より溢れない桿闇に大きくシ、接触後には基板及
び成長層の結晶性が損なわれない大きさとする。
４ｄ）より溢れない桿闇に大きくシ、接触後には基板及
び成長層の結晶性が損なわれない大きさとする。
このように半導体材料の溶融中に振動を与えると溶融液
中に自然対流より大きなエネルギーを有した乱流が生じ
て成分の混合が短時間で良好となると共に酸化物等の沈
殿物が乱流により宕融液表面上に押し上げられるので基
板表面に断る沈殿物が付着することがなく、かつ接融時
にもわずかながら振動を与えているので′ｉＩ＆板との
Ｏれが非常に良く、平坦で良好な接合面を得ることがで
きる。
中に自然対流より大きなエネルギーを有した乱流が生じ
て成分の混合が短時間で良好となると共に酸化物等の沈
殿物が乱流により宕融液表面上に押し上げられるので基
板表面に断る沈殿物が付着することがなく、かつ接融時
にもわずかながら振動を与えているので′ｉＩ＆板との
Ｏれが非常に良く、平坦で良好な接合面を得ることがで
きる。
更に既述したように短時間で混合が良好に行えるので１
＆板を高温に晒す時間が短くなり、基板の高温による劣
化を防ぐことができる。
＆板を高温に晒す時間が短くなり、基板の高温による劣
化を防ぐことができる。
尚−ｈ起振動はマルチパイブレータイ９）の個々の発振
器の＠振鳴波数を異ならせ異なる１波数の複数の振動か
ら構成されることが好ましく、このよう感＝なすとＷＩ
融液中に定在波が立たず乱流となって混合を良好となす
。
器の＠振鳴波数を異ならせ異なる１波数の複数の振動か
ら構成されることが好ましく、このよう感＝なすとＷＩ
融液中に定在波が立たず乱流となって混合を良好となす
。
次に′＠１図１置を用いて第２図に不すメサストライプ
型半導体レーザを作製した。
型半導体レーザを作製した。
第２図において、αＢは一主ｌが（１００）であるＮ型
Ｇ ａ Ａ Ｊ （ガリウム砒素）基＠、υ〜−は該基
板の一主ｌ１Ｄｔに１次エビタキンヤル成長で積層され
た第１クラッド１．活性層、第２クラヅド層々びキャッ
プ層であり、斯る成長４＠〜−は夫々ル型Ｇａ １−ｘ
Ａ ｌ！ｚＡｚ （ガリウムアルミ砒素）（０＜Ｊ＜１
）、Ｒ型Ｇａｔ−ｙＡｌ！ｙＡｉ（０≦ｙくｘ）、Ｐ
型Ｇａ 、−ｘＡｌ：ｔＡｐ及びＰ型ＧａＡｚからなる
。またｔ記成長層は成長後回の如くメナストライプ型に
エツチングされる。α・α７＞は夫々キャップ層（１ｆ
９表ｍｌ及び基板■裏ｌに形成されたｔ−ミック性の第
１．第２１１ＦＭである。
Ｇ ａ Ａ Ｊ （ガリウム砒素）基＠、υ〜−は該基
板の一主ｌ１Ｄｔに１次エビタキンヤル成長で積層され
た第１クラッド１．活性層、第２クラヅド層々びキャッ
プ層であり、斯る成長４＠〜−は夫々ル型Ｇａ １−ｘ
Ａ ｌ！ｚＡｚ （ガリウムアルミ砒素）（０＜Ｊ＜１
）、Ｒ型Ｇａｔ−ｙＡｌ！ｙＡｉ（０≦ｙくｘ）、Ｐ
型Ｇａ 、−ｘＡｌ：ｔＡｐ及びＰ型ＧａＡｚからなる
。またｔ記成長層は成長後回の如くメナストライプ型に
エツチングされる。α・α７＞は夫々キャップ層（１ｆ
９表ｍｌ及び基板■裏ｌに形成されたｔ−ミック性の第
１．第２１１ＦＭである。
斯る成長層υ〜−の形成は、第１図簑置において基板保
持部１６０ニル型ＧａＡｓ基板Ｉを載置する■ と共に融液溜（４α）〜（４ｄ）に夫々下記表Ｉ：示す
材料を収納する。
持部１６０ニル型ＧａＡｓ基板Ｉを載置する■ と共に融液溜（４α）〜（４ｄ）に夫々下記表Ｉ：示す
材料を収納する。
以下余白
表１
この後、成長炉（１）の湿！を約８００℃まで上昇させ
て上記各材料を熔融すると共＆：マルチパイブレータ（
９）を駆動させてＩ＃＠液中に乱流を発生させる。この
ときマルチバイブレータ（９）からは膚波数が５ＫＨｚ
、 ６ＫＨｚ、９にＨｚ及びｊ５ＫＨｚでその出力が１
０ｒである機動を同時に発した。
て上記各材料を熔融すると共＆：マルチパイブレータ（
９）を駆動させてＩ＃＠液中に乱流を発生させる。この
ときマルチバイブレータ（９）からは膚波数が５ＫＨｚ
、 ６ＫＨｚ、９にＨｚ及びｊ５ＫＨｚでその出力が１
０ｒである機動を同時に発した。
斯る代襲を上記材料が完全に溶融するまで続けその後上
記ｆ＃融液を徐冷すると共に基板ａυをｔ記各溶融液と
接触させて成長層０〜語を形成する。
記ｆ＃融液を徐冷すると共に基板ａυをｔ記各溶融液と
接触させて成長層０〜語を形成する。
このときマルチバイブレータ（９）の出力は約２Ｆとし
た。
た。
そ（７）後、ＩＮ 、第２電［Ｑ＊Ｑ７）を形成し＄２
図のレーザを完成した。
図のレーザを完成した。
８３図において図中実線Ａは斯るレーザの光出力−電流
特性を示し、また回図中額纏Ｂは上記レーザを溶融液に
撮動を与えない状Ｏで製造したときの光出力−電流特性
を示す。
特性を示し、また回図中額纏Ｂは上記レーザを溶融液に
撮動を与えない状Ｏで製造したときの光出力−電流特性
を示す。
１８３図から明らかな如く、本発明により得られ赴半導
体レーザの方がしきい値電流が非常に低くなっている。
体レーザの方がしきい値電流が非常に低くなっている。
つまり本発明の成長法では成長層の結晶性が優れている
ことを示す。
ことを示す。
尚本実施例ではスライダ式の成長ボートを用いる液相成
長に本発明を適用したが、傾斜ボート等の他の液相成長
簑置を使う成長方法に本発明を適用できることは言うま
でもない。
長に本発明を適用したが、傾斜ボート等の他の液相成長
簑置を使う成長方法に本発明を適用できることは言うま
でもない。
以上の説明から明らかな如く１本発明の液相成）
長方法を用いれば優れた結晶へ有した成長層を得ること
かできる。
かできる。
嬉１図は本発明に用いる液相成長警醒の一実施例を示す
断（２）図、第２図は本発明の成長方法により作成され
たメナストライプ型半導体レーザな示す断面図、８５図
は第２図レーザの光出力−電流特性を示すグラフである
。 Ｑｆ）・・・ｎ型ＧａＡｚ （半導体＞ １１Ｅｖｉ。 第２図 １■ 第３図 γ晴、 （ｍＡ）
断（２）図、第２図は本発明の成長方法により作成され
たメナストライプ型半導体レーザな示す断面図、８５図
は第２図レーザの光出力−電流特性を示すグラフである
。 Ｑｆ）・・・ｎ型ＧａＡｚ （半導体＞ １１Ｅｖｉ。 第２図 １■ 第３図 γ晴、 （ｍＡ）
Claims (1)
- （１１半導体結晶材料を溶融し、該ｌ＃＠液を半導体基
板に接触させて液相成長を行なう方法において、少なく
ともと紀廖＠液に撮動を与えることを精微とする液相成
長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18657781A JPS5888198A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 液相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18657781A JPS5888198A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 液相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5888198A true JPS5888198A (ja) | 1983-05-26 |
| JPH0240639B2 JPH0240639B2 (ja) | 1990-09-12 |
Family
ID=16190968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18657781A Granted JPS5888198A (ja) | 1981-11-19 | 1981-11-19 | 液相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5888198A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283396A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-16 | Nec Corp | 化合物半導体結晶の成長方法 |
| JPH03162566A (ja) * | 1989-11-19 | 1991-07-12 | Ken Takahashi | 薄膜形成方法及び薄膜装置、素子、電子・磁気装置、情報記録再生装置並びに信号処理装置 |
| JPH11330509A (ja) * | 1998-05-07 | 1999-11-30 | Honda Motor Co Ltd | Ｃｂｄ成膜装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5381487A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-18 | Fujitsu Ltd | Method and apparatus for liquid phase epitaxial growth |
-
1981
- 1981-11-19 JP JP18657781A patent/JPS5888198A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5381487A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-18 | Fujitsu Ltd | Method and apparatus for liquid phase epitaxial growth |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6283396A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-16 | Nec Corp | 化合物半導体結晶の成長方法 |
| JPH03162566A (ja) * | 1989-11-19 | 1991-07-12 | Ken Takahashi | 薄膜形成方法及び薄膜装置、素子、電子・磁気装置、情報記録再生装置並びに信号処理装置 |
| JPH11330509A (ja) * | 1998-05-07 | 1999-11-30 | Honda Motor Co Ltd | Ｃｂｄ成膜装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0240639B2 (ja) | 1990-09-12 |
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