JPS59228717A - ひ化ガリウムエピタキシヤルウエハ及びその製造方法 - Google Patents
ひ化ガリウムエピタキシヤルウエハ及びその製造方法Info
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- JPS59228717A JPS59228717A JP58103389A JP10338983A JPS59228717A JP S59228717 A JPS59228717 A JP S59228717A JP 58103389 A JP58103389 A JP 58103389A JP 10338983 A JP10338983 A JP 10338983A JP S59228717 A JPS59228717 A JP S59228717A
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- AQLMHYSWFMLWBS-UHFFFAOYSA-N arsenite(1-) Chemical compound O[As](O)[O-] AQLMHYSWFMLWBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
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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】
１よ
本発明−高出力赤外発光ダイオードの製造に適したひ化
ガリウム（ＧａＡＳ）エピタキシャルウェハ及びその製
造方法に関する。
ガリウム（ＧａＡＳ）エピタキシャルウェハ及びその製
造方法に関する。
赤外発光ダイオードは、一般にＧａＡｓ単結晶基板上に
、ＳｉドープＧａ Ａｓ単結晶層を液相エピタキシャル
成長法により成長させたウェハを用いて型造される。こ
の方法によると、高温で成長させたＳ］−ドープＧａ
Ａｓ層はｎ型層、低温で成長させた８１ドープＧａ Ａ
ｓ層はｐ型層となるので、得られたＳ１ドープＧａ Ａ
ｓ層中にｐｎ接合が形成される利点がある。
、ＳｉドープＧａ Ａｓ単結晶層を液相エピタキシャル
成長法により成長させたウェハを用いて型造される。こ
の方法によると、高温で成長させたＳ］−ドープＧａ
Ａｓ層はｎ型層、低温で成長させた８１ドープＧａ Ａ
ｓ層はｐ型層となるので、得られたＳ１ドープＧａ Ａ
ｓ層中にｐｎ接合が形成される利点がある。
かかる赤外発光ダイオードはテレビ受像機のリモートコ
ントロール等に用いられるが、制御距離を延伸するため
に高出力化が望まれている。
ントロール等に用いられるが、制御距離を延伸するため
に高出力化が望まれている。
本発明者等は、従来の赤外発光ダイオードに比較して高
い出力が得られる発光ダイオードのＨ造に適したＧａ
Ａｅエピタキシャルウェハ及びその製造方法を開発する
ことを目的として、鉛量研究を重ねた結果本発明に到達
したものである。
い出力が得られる発光ダイオードのＨ造に適したＧａ
Ａｅエピタキシャルウェハ及びその製造方法を開発する
ことを目的として、鉛量研究を重ねた結果本発明に到達
したものである。
本発明の上記の目的は、Ｇａ Ａｓ単結晶基板、該基板
上に形成されたＳ１ドープｎ型Ｇａ Ａｓ単結晶層及び
該単結晶層上に形成されたＳ１ド一プｐ型ＧａＡｓ単結
晶層からなるエピタキシャルウェハにおいて、上記ｎ型
及びｐ型Ｇａ’Ａｓ単結晶層が／×１０〜／×１０ ｃ
ｌｎ の濃度のＡ４を含有することを特徴とするウェハ
、及び、Ｇａ Ａｓ単結晶基板上にＳｉドープＧａ Ａ
ｓ単結晶層を液相エピタキシャル成長させる方法におい
て、Ａｔを一×１０〜／、３ Ｘ ／ ０ 重母係含
有するＳ１ドープＧａ Ａｓ成長用融液を用いることを
特徴とする方法により達せられる。
上に形成されたＳ１ドープｎ型Ｇａ Ａｓ単結晶層及び
該単結晶層上に形成されたＳ１ド一プｐ型ＧａＡｓ単結
晶層からなるエピタキシャルウェハにおいて、上記ｎ型
及びｐ型Ｇａ’Ａｓ単結晶層が／×１０〜／×１０ ｃ
ｌｎ の濃度のＡ４を含有することを特徴とするウェハ
、及び、Ｇａ Ａｓ単結晶基板上にＳｉドープＧａ Ａ
ｓ単結晶層を液相エピタキシャル成長させる方法におい
て、Ａｔを一×１０〜／、３ Ｘ ／ ０ 重母係含
有するＳ１ドープＧａ Ａｓ成長用融液を用いることを
特徴とする方法により達せられる。
本発明に用いられるＧａ Ａｓ単結晶基板としては、キ
ャリア濃度／、Ｏ×１０ 〜ユ、Ｏ×１０ α程度の
ｎ型（１００）面または（／／／）面基板が好ましい。
ャリア濃度／、Ｏ×１０ 〜ユ、Ｏ×１０ α程度の
ｎ型（１００）面または（／／／）面基板が好ましい。
この場合、ドーパントはＳｌが好ましいが、Ｓ、 Ｓｅ
、 Ｔｅ等も用いられる。
、 Ｔｅ等も用いられる。
各Ｇａ Ａｓ単結晶層の成長は液相エピタキシャル成長
法によるのが適当である。液相成長用装置は特に制限さ
れないが、スライド式のボートを用いるのが、単結晶層
の厚さの制御が容易であるので好ましい。
法によるのが適当である。液相成長用装置は特に制限さ
れないが、スライド式のボートを用いるのが、単結晶層
の厚さの制御が容易であるので好ましい。
本発明に係るＧａＡｓ単結晶層を成長させる成長用融液
は、ＧａにＧａ Ａｓを１０〜２０重ｔ ％、またＳｌ
をｎ型単結晶層のキャリア濃度が／×７０ −．２Ｘ１
０ ＣＴｎ 程度と々るように溶解したものを用いるの
が好ましい。
は、ＧａにＧａ Ａｓを１０〜２０重ｔ ％、またＳｌ
をｎ型単結晶層のキャリア濃度が／×７０ −．２Ｘ１
０ ＣＴｎ 程度と々るように溶解したものを用いるの
が好ましい。
さらにこの溶液にＡｔｆ２×１０−３〜７．３×７０
重量係となるように加える。上記範囲内であると単結晶
層中のＡｔの濃度が／×１０〜／×１０ｃｍ と々る
ので適当である。ＧａＡｓ単結晶層中（ＤＡｔ濃度は／
Ｘ ／ ０ 〜／ Ｘ ／ ＯＣｍ 。
重量係となるように加える。上記範囲内であると単結晶
層中のＡｔの濃度が／×１０〜／×１０ｃｍ と々る
ので適当である。ＧａＡｓ単結晶層中（ＤＡｔ濃度は／
Ｘ ／ ０ 〜／ Ｘ ／ ＯＣｍ 。
好ましくは左×７０１５〜！；×１０ｃｍ が適当で
ある。
ある。
成長用融液中のＡｔの濃度が上記範囲外であると、得ら
れたエピタキシャルウェハを用いて製造した赤外発光ダ
イオードの出力は増大せず、本発明の効果を発揮しない
ので不適当である。
れたエピタキシャルウェハを用いて製造した赤外発光ダ
イオードの出力は増大せず、本発明の効果を発揮しない
ので不適当である。
ＧａＡｓ単結晶基板上にＳｉドープＧａ Ａｓ単結晶層
を液相エピタキシャル成長させると、高温側ではｎ型低
温側ではｐ型の単結晶層が形成される。ｎ型からｐ型に
変化する温度、いわゆる反転温度は、Ｓｉの添加量にも
よるが、ｇｔｔｏＣ〜ｑｏｏｃの範囲である。したがっ
て、反転源一度より高い温度で液相エピタキシャル成長
を開始し、温度を降下させて反転温度以下の温度に達す
るまで成長を続けると、基板・上にｎ型及びｐ型のＳｉ
ドープＧａＡｓ単結晶層が上記順序で形成される。
を液相エピタキシャル成長させると、高温側ではｎ型低
温側ではｐ型の単結晶層が形成される。ｎ型からｐ型に
変化する温度、いわゆる反転温度は、Ｓｉの添加量にも
よるが、ｇｔｔｏＣ〜ｑｏｏｃの範囲である。したがっ
て、反転源一度より高い温度で液相エピタキシャル成長
を開始し、温度を降下させて反転温度以下の温度に達す
るまで成長を続けると、基板・上にｎ型及びｐ型のＳｉ
ドープＧａＡｓ単結晶層が上記順序で形成される。
ｎ型単結晶層のキャリア濃度は／×１０〜．２ Ｘ ／
０１８Ｃｍ”−３また、ｐ型層のキャリア濃度は／×
７０”〜り×１０ｃ１ｎ 程度が好ましい。キャリア
濃度が上記範囲よシ小さいと電気抵抗が犬となり、した
がって、゛得られた発光ダイオードの立上り電圧が犬と
なる。また、キャリア濃度が上記範囲より犬となると単
結晶層の結晶性が劣化し、光の吸収量が犬となる等の欠
点が生じる。
０１８Ｃｍ”−３また、ｐ型層のキャリア濃度は／×
７０”〜り×１０ｃ１ｎ 程度が好ましい。キャリア
濃度が上記範囲よシ小さいと電気抵抗が犬となり、した
がって、゛得られた発光ダイオードの立上り電圧が犬と
なる。また、キャリア濃度が上記範囲より犬となると単
結晶層の結晶性が劣化し、光の吸収量が犬となる等の欠
点が生じる。
各Ｇａ Ａｓ単結晶層の厚さは、ｎ型層が１１０〜ｇｏ
μｍ、ｐ型層がｇθ〜７３０μｍ程度が通常である。
μｍ、ｐ型層がｇθ〜７３０μｍ程度が通常である。
その他の液相エピタキシャル成長の条件は、通常の条件
でよい。
でよい。
本発明に係るエピタキシャルウエノ・を用いた赤外発光
ダイオードは、従来の、Ａｔを添加し々いウェハを用い
た場合に比較して、同一条件で測定してハ３〜／、Ｓ倍
（ハ／〜／、ｇ ｃｌＢ ）の元本発明を実施例及び比
較例に基づいて具体的に説明する。
ダイオードは、従来の、Ａｔを添加し々いウェハを用い
た場合に比較して、同一条件で測定してハ３〜／、Ｓ倍
（ハ／〜／、ｇ ｃｌＢ ）の元本発明を実施例及び比
較例に基づいて具体的に説明する。
実施例／及びλ、比較例／〜３
金属Ｇａ１００９にＧａＡｓ ／ 、！ｒ ？、Ｓｉ
Ｏ，／ ３１及びＡｔを溶解して成長用融液とした。Ａ
ｔの添加量は、各実施例及び比較例について第１表に示
した。
Ｏ，／ ３１及びＡｔを溶解して成長用融液とした。Ａ
ｔの添加量は、各実施例及び比較例について第１表に示
した。
この成長用融液をスライド式液相成長用ボートの融液槽
に収容した。また、直径３０ｍ１ｎの半円形のＧａＡＳ
（１００）百年結晶基板（’Ｓｉドープ、キャリア濃度
／Ｘ１０ ｃｍ ） をボートの基板収容部に収
容した。融液と基板を接触させないで水素気流中で上記
ボートをｑｏｏＣまで昇温し、この温度でボートを操作
して融液と基板を接触させ、続いて２Ｃ／分の冷却速度
でｑｓ。
に収容した。また、直径３０ｍ１ｎの半円形のＧａＡＳ
（１００）百年結晶基板（’Ｓｉドープ、キャリア濃度
／Ｘ１０ ｃｍ ） をボートの基板収容部に収
容した。融液と基板を接触させないで水素気流中で上記
ボートをｑｏｏＣまで昇温し、この温度でボートを操作
して融液と基板を接触させ、続いて２Ｃ／分の冷却速度
でｑｓ。
Ｃまで冷却した後自然放冷した。
得られたエピタキシャルウェハを用いて製造した赤外発
光ダイオードの光出力の相対値（１０Ａ／ｍ、エポキシ
コートカしで測定）を第１表に示す。
光ダイオードの光出力の相対値（１０Ａ／ｍ、エポキシ
コートカしで測定）を第１表に示す。
第１表
８３−
Claims (2)
- （１） ひ化ガリウム単結晶基板、該基板上に形成さ
れた８１ドープｎ型ひ化ガリウム単結晶層及び該単結晶
層上に形成された８１ドープｐ型ひ化ガリウムｍ結晶層
からなるエピタキシャルウェハにおいて、上記ｎ型及び
ｐ型ひ化ガリウム単結晶層が／ Ｘ ／ ０”ｃｌｎ−
３〜／×１０”ＣＴｎ＝の濃度のＡｔを含有することを
特徴とするウェハ。 - （２） ひ化ガリウム単結晶基板上に８１ドープひ化
ガリウム牟結晶層を液相エピタキシャル成長させる方法
において、Ａｔを２Ｘ１０−３〜／、、３ Ｘ ／ ０
−２重量多含有するＳｉドープひ化ガリウム成長用融液
を用いることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338983A JPH0642574B2 (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | ひ化ガリウムエピタキシヤルウエハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10338983A JPH0642574B2 (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | ひ化ガリウムエピタキシヤルウエハ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59228717A true JPS59228717A (ja) | 1984-12-22 |
| JPH0642574B2 JPH0642574B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=14352716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10338983A Expired - Lifetime JPH0642574B2 (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | ひ化ガリウムエピタキシヤルウエハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642574B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03103390A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 赤色ＬＥＤ用ＡｌＧａＡｓエピウエハの製造方法 |
-
1983
- 1983-06-09 JP JP10338983A patent/JPH0642574B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03103390A (ja) * | 1989-09-13 | 1991-04-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 赤色ＬＥＤ用ＡｌＧａＡｓエピウエハの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0642574B2 (ja) | 1994-06-01 |
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