JPS59156997A - 化合物半導体のエピタキシヤル成長法 - Google Patents
化合物半導体のエピタキシヤル成長法Info
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- JPS59156997A JPS59156997A JP2927683A JP2927683A JPS59156997A JP S59156997 A JPS59156997 A JP S59156997A JP 2927683 A JP2927683 A JP 2927683A JP 2927683 A JP2927683 A JP 2927683A JP S59156997 A JPS59156997 A JP S59156997A
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- chromium
- bisbenzene
- carrier gas
- reaction system
- container
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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
- 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
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
- C30B29/42—Gallium arsenide
-
- 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
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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】
（技術分野）
この発明は、ＧａＡｓなどの化合物半導体の半絶縁性エ
ピタキシャル層全形成する化合物半導体のエピタキシャ
ル成長法に関するものである。
ピタキシャル層全形成する化合物半導体のエピタキシャ
ル成長法に関するものである。
（従来技術）
”ＧａＡｓなどの化合物半導体の半絶縁性結晶を得るに
は、結晶中に深い準位をつくるＣｒ 、Ｆｅ 、 Ｖ
。
は、結晶中に深い準位をつくるＣｒ 、Ｆｅ 、 Ｖ
。
Ｏなどの原子を添加する。半絶縁性のエピタキシャル層
を成長させるにもこれら０原子を添加すればよく、Ａｓ
ＣＬ３またはｌ−１ｃｔとＡｓＩ−Ｊ３を用いた従来の
ハライド系のＧａＡｓの気相成長においては、反応基円
の基板の上流にＦｅやＶなどの金属をおいて、これ全塩
化物の形で基板まで輸送して添加したり、Ｃｒ０２ Ｃ
７２ｋ系に導入するなどしている。しかしながら、有機
金属を原料に用いる気相成長法（以下ＭＯ−ＣＶＤ法と
記す）による場合は、一般に系内に塩素を導入しないた
めに、Ｆｅ 、 Ｖなどの金属を系内に入れても塩化物
となって基板に達して添加されることはなく、したがっ
て、添加原子は気相の状態で反応基円に導入しなければ
ならない。、ＭＯ，ＣＶＤ法による場合、従来は、ヘキ
サカーボー’−に−ルクロミウムを昇華させて系内に導
入する２とに、：り、ＧａＡｓ Ｋ Ｃｒを導入して半
絶縁性のエビ夛キシャル層ヲ得ている。しかし、ヘキザ
カーポニールクロミウムは室温で蒸気圧が２Ｘ１０＝気
圧と高いために、微少量ケｖｊ度よ＜ ７ＩｒｌＪ飼ｊ
して添θ０することは困難であった。そのため、電子濃
度が１０１５ｍ−３程度以下の高純度結晶にこのｄ子濃
度を相殺するだけのＣｒを添加して高品質の半絶縁性結
品を得ることは困難であった。
を成長させるにもこれら０原子を添加すればよく、Ａｓ
ＣＬ３またはｌ−１ｃｔとＡｓＩ−Ｊ３を用いた従来の
ハライド系のＧａＡｓの気相成長においては、反応基円
の基板の上流にＦｅやＶなどの金属をおいて、これ全塩
化物の形で基板まで輸送して添加したり、Ｃｒ０２ Ｃ
７２ｋ系に導入するなどしている。しかしながら、有機
金属を原料に用いる気相成長法（以下ＭＯ−ＣＶＤ法と
記す）による場合は、一般に系内に塩素を導入しないた
めに、Ｆｅ 、 Ｖなどの金属を系内に入れても塩化物
となって基板に達して添加されることはなく、したがっ
て、添加原子は気相の状態で反応基円に導入しなければ
ならない。、ＭＯ，ＣＶＤ法による場合、従来は、ヘキ
サカーボー’−に−ルクロミウムを昇華させて系内に導
入する２とに、：り、ＧａＡｓ Ｋ Ｃｒを導入して半
絶縁性のエビ夛キシャル層ヲ得ている。しかし、ヘキザ
カーポニールクロミウムは室温で蒸気圧が２Ｘ１０＝気
圧と高いために、微少量ケｖｊ度よ＜ ７ＩｒｌＪ飼ｊ
して添θ０することは困難であった。そのため、電子濃
度が１０１５ｍ−３程度以下の高純度結晶にこのｄ子濃
度を相殺するだけのＣｒを添加して高品質の半絶縁性結
品を得ることは困難であった。
（発明の目的・構成）
そこで、本発明者はこのような欠点に解決するために多
数の試験研究を行った結果、ビスベンゼンクロムを、結
晶中に深い準位をつくるＣｒの原料として添加すること
により、ＭＯ−ＣＶＤ法に、ＣジＧａＡｓなどの化合物
半導体の高品質半絶縁性エピタキシャル層を作ジ得るこ
とケ見出し、この発明に至った。
数の試験研究を行った結果、ビスベンゼンクロムを、結
晶中に深い準位をつくるＣｒの原料として添加すること
により、ＭＯ−ＣＶＤ法に、ＣジＧａＡｓなどの化合物
半導体の高品質半絶縁性エピタキシャル層を作ジ得るこ
とケ見出し、この発明に至った。
すなわち、この発明は、■族の有機金属と■族の水素化
物を原料とする気相エピタキシャル法において、ビスベ
ンゼンクロム（Ｃｒ （Ｃ６Ｈ６）２ ） （７） 反
応系への導入にＪ：！ｌｌ、クロム（Ｃｒ）’ｔＦ’−
ピングして半絶縁性の成長層ケ得ることを特徴とする化
合物半導体のエピタキシャル成長法テアリ、ＭＯ−炉串
り法にＪ：りＧａＡｓなどの化合物半導体のｉ％品質半
擢゛縁性エピタキシャル層を得ることを目的とする。
物を原料とする気相エピタキシャル法において、ビスベ
ンゼンクロム（Ｃｒ （Ｃ６Ｈ６）２ ） （７） 反
応系への導入にＪ：！ｌｌ、クロム（Ｃｒ）’ｔＦ’−
ピングして半絶縁性の成長層ケ得ることを特徴とする化
合物半導体のエピタキシャル成長法テアリ、ＭＯ−炉串
り法にＪ：りＧａＡｓなどの化合物半導体のｉ％品質半
擢゛縁性エピタキシャル層を得ることを目的とする。
実施例）
以下この発明の詳細な説明する。
ビスベンゼンクロムは室温で蒸気圧が１０−７気圧程−
Ｆの粉状の物質である。この昇華したビスベンナ、上ク
ロムをキャリアガスとともに反応系に導入することにＪ
：９、成長中の結晶にＣｒを添加することができる。
Ｆの粉状の物質である。この昇華したビスベンナ、上ク
ロムをキャリアガスとともに反応系に導入することにＪ
：９、成長中の結晶にＣｒを添加することができる。
第１図はビスベンゼンクロムをキャリアガスとともに導
入する方法を示す図である。この図に２いて、１は容器
であ９、その中にビスベンゼンクロム２を入れる。そし
て、その容器１にキャリアガス（たとえはＨ２）ｋ入口
３エク入れる一方、昇化Ｌ７ｃビスベンゼンクロムとキ
ャリアガスを出口４エク取出し、反応系に導入する。こ
こで、導入１４ビスベンゼンクロムの量は容器ｌの温度
と、流すキャリアガスの量で決定する。
入する方法を示す図である。この図に２いて、１は容器
であ９、その中にビスベンゼンクロム２を入れる。そし
て、その容器１にキャリアガス（たとえはＨ２）ｋ入口
３エク入れる一方、昇化Ｌ７ｃビスベンゼンクロムとキ
ャリアガスを出口４エク取出し、反応系に導入する。こ
こで、導入１４ビスベンゼンクロムの量は容器ｌの温度
と、流すキャリアガスの量で決定する。
第２図は他の導入法であり、容器５の中にビスベンゼン
クロム２ヶ入れ、フィルタ６て谷に診すにとじ込める。
クロム２ヶ入れ、フィルタ６て谷に診すにとじ込める。
そして、それにキャリアガスを入口３′から入れる一方
、昇華したビスベンゼンクロムとともにキャリアガスを
出口４′より取出し、反応系に導入する。
、昇華したビスベンゼンクロムとともにキャリアガスを
出口４′より取出し、反応系に導入する。
このようにして反応系内に導入されたビスベンゼンクロ
ムは加熱されてクロムとベンゼンに分解する。そして、
クロムは成長中の結晶に添加されて深い塾位を形成し、
ベンゼンは反応系から排気心ρる３、な吸、一般にＭＯ
−ＣＶＤ法では、反応管の周’ｌ１ｉｌ を水冷する一
方、基板近傍のみ全加熱するコ−’；ｑ＊ ドウオール
炉を使用する。したがって、前記ビスベンゼンクロムの
分解は基板近傍のみで行われることになる。
ムは加熱されてクロムとベンゼンに分解する。そして、
クロムは成長中の結晶に添加されて深い塾位を形成し、
ベンゼンは反応系から排気心ρる３、な吸、一般にＭＯ
−ＣＶＤ法では、反応管の周’ｌ１ｉｌ を水冷する一
方、基板近傍のみ全加熱するコ−’；ｑ＊ ドウオール
炉を使用する。したがって、前記ビスベンゼンクロムの
分解は基板近傍のみで行われることになる。
本発明者は、減圧系のＭＯ−ＣＶＩ）法により上記の方
法を実験した。そして、その実験で、ｎ型ＧａＡｓの電
子ａ度（６Ｘ １０１５ｃｍ −” ）が、ビスベンゼ
ンクロムの導入によ９１桁下がることを確認した。また
、電子濃度の下がり方は、導入するビスベンゼンクロム
により制御できることを確認した。この場合、ｎ型のト
？ 、、ｐン） Ｓｅｔ同時に導入しての結果である
が、このドーピング量を少なくするか、ビスベンゼンク
ロムの導入量を増すことにＪ：り。
法を実験した。そして、その実験で、ｎ型ＧａＡｓの電
子ａ度（６Ｘ １０１５ｃｍ −” ）が、ビスベンゼ
ンクロムの導入によ９１桁下がることを確認した。また
、電子濃度の下がり方は、導入するビスベンゼンクロム
により制御できることを確認した。この場合、ｎ型のト
？ 、、ｐン） Ｓｅｔ同時に導入しての結果である
が、このドーピング量を少なくするか、ビスベンゼンク
ロムの導入量を増すことにＪ：り。
半絶縁性のエピタキシャル成長層を得ることができる。
また、１］型のド−パント勿導入しない場合ＶＣは、ビ
スベンゼンクロムの導入量が少すくても半、ｉｅ縁性に
することができる３、 以上説明したように実施例では、ＭＯ−ＣＶＬｌ法によ
る化合物半導体の半絶縁性工ぎタキ７ヤル）７ト；を、
ビスベンゼンクロムのμ人にＪ：り得ることができる。
スベンゼンクロムの導入量が少すくても半、ｉｅ縁性に
することができる３、 以上説明したように実施例では、ＭＯ−ＣＶＬｌ法によ
る化合物半導体の半絶縁性工ぎタキ７ヤル）７ト；を、
ビスベンゼンクロムのμ人にＪ：り得ることができる。
この場合、ビスベンゼンクロムは塩化物で・ないのでＣ
ｔ、の導入がなく、Ｃｒ以外（（はＣと■１のみであ−
る。したがって、ＭＯ−ＣＶＤ法の特徴を保」・Ｙした
パヂ ｔま、Ｃｒの添加が可能となる。捷た、蒸気圧が至温で
１０−７気８Ｅ程度と低いため一１微少量のＣ１°の添
加孕精度よく制御することが容易であり、ゆえに低電子
ｅ度の高純度結晶に、この電子を相殺するだけの微量の
Ｃｒを添加して不純物ａ、度の低い高品質の半絶縁性エ
ピタキシャル成長層７６：得ることができる。
ｔ、の導入がなく、Ｃｒ以外（（はＣと■１のみであ−
る。したがって、ＭＯ−ＣＶＤ法の特徴を保」・Ｙした
パヂ ｔま、Ｃｒの添加が可能となる。捷た、蒸気圧が至温で
１０−７気８Ｅ程度と低いため一１微少量のＣ１°の添
加孕精度よく制御することが容易であり、ゆえに低電子
ｅ度の高純度結晶に、この電子を相殺するだけの微量の
Ｃｒを添加して不純物ａ、度の低い高品質の半絶縁性エ
ピタキシャル成長層７６：得ることができる。
（発明の・効果）
以上詳述したようＦにの発明の方法によれ（ば、ビスベ
ンゼンクロムを、結晶中に深い準位をつくるＣｒの原料
として添加することに、にジ、ＭＯ−ＣＶＤ法に、Ｃり
ＧａＡｓなどの化合物半導体の高品質半絶縁性エピタキ
シャル層を得ることができる。しだがつて、この発明の
方法は、ＦＥＴのバッファ層、イオン打込み用の基板な
どの製造方法に利用することができる。
ンゼンクロムを、結晶中に深い準位をつくるＣｒの原料
として添加することに、にジ、ＭＯ−ＣＶＤ法に、Ｃり
ＧａＡｓなどの化合物半導体の高品質半絶縁性エピタキ
シャル層を得ることができる。しだがつて、この発明の
方法は、ＦＥＴのバッファ層、イオン打込み用の基板な
どの製造方法に利用することができる。
第１図および第２図はこの発明の化合物半導体のエピタ
キシャル成長法の実施例ケ説明するための図で、ビスベ
ンゼンクロムをキャリアガスとともに導入する方法を示
す図である。 ２・・ビスベンゼンクロム。 特許出願人 工業限術院長 第１図 第２図
キシャル成長法の実施例ケ説明するための図で、ビスベ
ンゼンクロムをキャリアガスとともに導入する方法を示
す図である。 ２・・ビスベンゼンクロム。 特許出願人 工業限術院長 第１図 第２図
Claims (1)
- ■族の有機金属と■族の水素化物を原料とする気相エピ
タキシャル法において、ビスベンゼンクロム（Ｃｒ （
Ｃ５Ｈ６）２ ）の反応系への導入により、クロム（Ｃ
ｒ）をドーピングして半絶縁性の成長層ケ廿るこζを特
徴とする化合物半導体のエピタキシ州ル成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2927683A JPS59156997A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 化合物半導体のエピタキシヤル成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2927683A JPS59156997A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 化合物半導体のエピタキシヤル成長法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59156997A true JPS59156997A (ja) | 1984-09-06 |
| JPS6156199B2 JPS6156199B2 (ja) | 1986-12-01 |
Family
ID=12271748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2927683A Granted JPS59156997A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 化合物半導体のエピタキシヤル成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59156997A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01170821A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-05 | Yonden Eng Kk | 熱画像表示装置 |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP2927683A patent/JPS59156997A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6156199B2 (ja) | 1986-12-01 |
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