JPS60166297A - 液相エピタキシヤル成長用装置及び成長方法 - Google Patents
液相エピタキシヤル成長用装置及び成長方法Info
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- JPS60166297A JPS60166297A JP1960384A JP1960384A JPS60166297A JP S60166297 A JPS60166297 A JP S60166297A JP 1960384 A JP1960384 A JP 1960384A JP 1960384 A JP1960384 A JP 1960384A JP S60166297 A JPS60166297 A JP S60166297A
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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
-
- 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
- C30B19/02—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux
- C30B19/04—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux the solvent being a component of the crystal composition
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】
０）産業上の利用分野
本発明は、組成及び不純物濃度の変動が少なく、欠陥の
少ない高品質のエピタキシャル層を再現性良く形成でき
る液相エピタキシャル成長用装置及び成長方法に関する
ものである。
少ない高品質のエピタキシャル層を再現性良く形成でき
る液相エピタキシャル成長用装置及び成長方法に関する
ものである。
←）従来技術とその問題点
化合物半導体の多層構造液相エピタキシャル成長方法は
、光通信用発光・受光素子である半導体レーザ、発光ダ
イオード、アバランシ・ホトダイオード、フォトダイオ
ード等の素子を得るだめの重要な成長方法であシ、欠陥
が少々＜、高品質のエピタキシャル層を再現性良く形成
できる成長方法の確立が望まれておシ、活発に研究・開
発が進められている。
、光通信用発光・受光素子である半導体レーザ、発光ダ
イオード、アバランシ・ホトダイオード、フォトダイオ
ード等の素子を得るだめの重要な成長方法であシ、欠陥
が少々＜、高品質のエピタキシャル層を再現性良く形成
できる成長方法の確立が望まれておシ、活発に研究・開
発が進められている。
従来の液相エピタキシャル成長用装置及び成長方法につ
いて、ＩｎＰ −ＩｎＧａＡｓＰ系の半導体レーザを形
成する多層構造液相エピタキシャル成長を例に説明する
と次の様である。第１図に従来用いられている液相エピ
タキシャル成長用装置（以下、成長用装置と略す）の−
例の横断面図を示す。図に示すように従来の成長用装置
は、互いに間隔を隔てられた複数個の溶液だめ１を具備
した装置本体２とこれら溶液だめ１の底部を横切って延
びる通路３を移動可能な基板保持板４を具備しており、
基板保持板４には結晶基板用の窪み５が設けられている
。エピタキシャル成長は、Ｉｎ 、 ＩｎＰ、 Ｔｅ（
ｎ形不純物）を混合した第１のＩｎＰ成長用溶液６、Ｉ
ｎ １− ｘＧａ ｘＡ ｓ、Ｊ’ １−ｙ四元系組
成Ｘ、ＹがＩｎＰと格子詰合でき、かつ半導体レーザの
発振波長を制御できる（例えば波長１．３μｍ）ように
調合したＩｎ、 ＧａＡｓ、 Ｉｎｋ、 ＩｎＡｓを混
合した第２のＩｎｋ−ｘＧａ ｘＡｓｙＰｌ−ｙ成長用
溶液７、上記同様Ｉｎ、 ＩｎＰ。
いて、ＩｎＰ −ＩｎＧａＡｓＰ系の半導体レーザを形
成する多層構造液相エピタキシャル成長を例に説明する
と次の様である。第１図に従来用いられている液相エピ
タキシャル成長用装置（以下、成長用装置と略す）の−
例の横断面図を示す。図に示すように従来の成長用装置
は、互いに間隔を隔てられた複数個の溶液だめ１を具備
した装置本体２とこれら溶液だめ１の底部を横切って延
びる通路３を移動可能な基板保持板４を具備しており、
基板保持板４には結晶基板用の窪み５が設けられている
。エピタキシャル成長は、Ｉｎ 、 ＩｎＰ、 Ｔｅ（
ｎ形不純物）を混合した第１のＩｎＰ成長用溶液６、Ｉ
ｎ １− ｘＧａ ｘＡ ｓ、Ｊ’ １−ｙ四元系組
成Ｘ、ＹがＩｎＰと格子詰合でき、かつ半導体レーザの
発振波長を制御できる（例えば波長１．３μｍ）ように
調合したＩｎ、 ＧａＡｓ、 Ｉｎｋ、 ＩｎＡｓを混
合した第２のＩｎｋ−ｘＧａ ｘＡｓｙＰｌ−ｙ成長用
溶液７、上記同様Ｉｎ、 ＩｎＰ。
Ｚｎ （ｐ形不純物）を混合した第３のＩｎＰ成長用溶
霞 液８をそれぞれ各溶液だめ１の中に保持し、ｎ麿Ｉｒ＋
Ｐ結晶基板９を基板保持板４の窪み５の中に置き、先ず
第１図に示した位置関係にｎ型ＩｎＰ結晶基板９を配置
する。次に、所定温度に加熱・保持し、その後一定の冷
却速度で温度降下を行ない、同時に基板保持板４を図中
矢印１ｏの方向に動かし、ｎ型ＩｎＰ結晶基板９を第１
のＩｎＰ成長用溶液６下に移動することによって、所望
温度降下範囲又はｎ型ＩｎＰ結晶基板９と上記溶液６と
の接触時間に応じた所望の厚さのｎ型ＩｎＰエヒリキシ
ャル層が形成される。以下、同様にしてｎ型ＩｎＰ結晶
基板９を順次矢印１０の方向に動かし、各溶液７゜８に
接触させることによシ、Ｉ ｎ Ｉ−ｘＧａ ｘＡｓ
１−ｙ Ｐｙを活性層とするヘテロエピタキシャル層構
造が得られる。
霞 液８をそれぞれ各溶液だめ１の中に保持し、ｎ麿Ｉｒ＋
Ｐ結晶基板９を基板保持板４の窪み５の中に置き、先ず
第１図に示した位置関係にｎ型ＩｎＰ結晶基板９を配置
する。次に、所定温度に加熱・保持し、その後一定の冷
却速度で温度降下を行ない、同時に基板保持板４を図中
矢印１ｏの方向に動かし、ｎ型ＩｎＰ結晶基板９を第１
のＩｎＰ成長用溶液６下に移動することによって、所望
温度降下範囲又はｎ型ＩｎＰ結晶基板９と上記溶液６と
の接触時間に応じた所望の厚さのｎ型ＩｎＰエヒリキシ
ャル層が形成される。以下、同様にしてｎ型ＩｎＰ結晶
基板９を順次矢印１０の方向に動かし、各溶液７゜８に
接触させることによシ、Ｉ ｎ Ｉ−ｘＧａ ｘＡｓ
１−ｙ Ｐｙを活性層とするヘテロエピタキシャル層構
造が得られる。
しかしながら、従来の成長用装置では第１図に示すよう
に、溶液だめ１の底部に平板状の基板保持板４を用いて
いるために、例えばエピタキシャル成長に先だって溶媒
となるＩｎ金属とＩｎＰ （溶質）、Ｔｅ（不純物）を
溶液だめ１に収納し、続いて所定温度に加熱するとＩｎ
溶融液の表面張力のために、溶液だめ１底の角部にある
上記溶質及び不純物１１の一部がＩｎ溶融液中に溶けこ
まれない事態が起る。
に、溶液だめ１の底部に平板状の基板保持板４を用いて
いるために、例えばエピタキシャル成長に先だって溶媒
となるＩｎ金属とＩｎＰ （溶質）、Ｔｅ（不純物）を
溶液だめ１に収納し、続いて所定温度に加熱するとＩｎ
溶融液の表面張力のために、溶液だめ１底の角部にある
上記溶質及び不純物１１の一部がＩｎ溶融液中に溶けこ
まれない事態が起る。
従がって第１のＩｎＰ成長用溶液６の過飽和度が変動す
ることになシ層厚の制御性を悪くシ、溶質の溶は残し量
が多くなると未飽和溶液による下地結晶のメルトバック
が起きる。まだ、不７沌物濃度の制御性、再現性も悪く
、特に前述の様な蒸気圧の高い揮発性の不純物（Ｔｅ、
Ｚｎ等）を用いる場合には顕著となる。
ることになシ層厚の制御性を悪くシ、溶質の溶は残し量
が多くなると未飽和溶液による下地結晶のメルトバック
が起きる。まだ、不７沌物濃度の制御性、再現性も悪く
、特に前述の様な蒸気圧の高い揮発性の不純物（Ｔｅ、
Ｚｎ等）を用いる場合には顕著となる。
まだ、第２のＩ ｎ ｌ−ｘ Ｇａ ｘ Ａｓ ｙＰ
１−ｙ成長用溶液７の様に、組成制御が必要なエピタキ
シャル層の成長の際、溶質となるＩｎＰ、 ＧａＡｓ、
Ｉｚ＋Ｐの一部でも溶は残す様なことになると、Ｉｎ
１−ｘＧａｘＡｓｙＰｌ−ｙ成長用溶液７の過飽和度が
変動することだけではなく、成長するＩｎ１−ｘＧａｘ
ＡｓｙＰｌ−ｙエピタキシャル層の組成Ｘ、 Ｙが変動
し、半導体レーザの発振波長を制御することが困難とな
り、かつＩｎＰとの格子不整合が起こり、結晶内部に格
子欠陥が導入される。
１−ｙ成長用溶液７の様に、組成制御が必要なエピタキ
シャル層の成長の際、溶質となるＩｎＰ、 ＧａＡｓ、
Ｉｚ＋Ｐの一部でも溶は残す様なことになると、Ｉｎ
１−ｘＧａｘＡｓｙＰｌ−ｙ成長用溶液７の過飽和度が
変動することだけではなく、成長するＩｎ１−ｘＧａｘ
ＡｓｙＰｌ−ｙエピタキシャル層の組成Ｘ、 Ｙが変動
し、半導体レーザの発振波長を制御することが困難とな
り、かつＩｎＰとの格子不整合が起こり、結晶内部に格
子欠陥が導入される。
また、溶質あるいは不純物１１の溶は残しがあると、こ
れが結晶基板を移動する際、結晶に傷を導入する欠点も
ある。
れが結晶基板を移動する際、結晶に傷を導入する欠点も
ある。
（ハ）発明の目的
本発明の目的は、前記従来の液相エピタキシャル成長方
法における溶質あるいは不純物の溶は残しを防止し、組
成及び不純物濃度の変動が少なく、欠陥の少ない高品質
のエピタキシャル層を再現性良く形成し得る液相エピタ
キシャル成長用装置及び成長方法を提供することにある
。
法における溶質あるいは不純物の溶は残しを防止し、組
成及び不純物濃度の変動が少なく、欠陥の少ない高品質
のエピタキシャル層を再現性良く形成し得る液相エピタ
キシャル成長用装置及び成長方法を提供することにある
。
に）発明の構成
本発明に係る装置は、複数の溶液溜を具備し、さらに、
この溶液溜底部を横ぎって延びる通路を具備している装
置本体と、表面に基板保持用の窪みを具備し、前記溶液
溜の開放された底部を横ぎって延びる通路に摺動し得る
ようにして設けられた基板保持板とから成シ、さらに前
記基板保持板の表面に複数の窪みを前記溶液溜に合致す
る位置に具備し、該窪みの開口幅が前記溶液溜の開放さ
れた底部の開口幅よシも小さい構成となっている。
この溶液溜底部を横ぎって延びる通路を具備している装
置本体と、表面に基板保持用の窪みを具備し、前記溶液
溜の開放された底部を横ぎって延びる通路に摺動し得る
ようにして設けられた基板保持板とから成シ、さらに前
記基板保持板の表面に複数の窪みを前記溶液溜に合致す
る位置に具備し、該窪みの開口幅が前記溶液溜の開放さ
れた底部の開口幅よシも小さい構成となっている。
又、本発明の方法は、所望の元素を含んだ複数の溶液に
半導体基板結晶を順次接触させて当該半導体基板結晶上
に多層エピタキシャル層を形成する液相エピタキシャル
成長方法において、溶質及び不純物を密閉状態で所定温
度に加熱後、当該溶質及び不純物を溶媒中に溶かし込ん
で飽和させ、しかる後、半導体基板結晶を順次溶液に接
触させることを特徴としている。
半導体基板結晶を順次接触させて当該半導体基板結晶上
に多層エピタキシャル層を形成する液相エピタキシャル
成長方法において、溶質及び不純物を密閉状態で所定温
度に加熱後、当該溶質及び不純物を溶媒中に溶かし込ん
で飽和させ、しかる後、半導体基板結晶を順次溶液に接
触させることを特徴としている。
（ホ）実施例
以下、本発明について、ＩｎＰ−ＩｎＧａＡｓＰ系の発
振波長λ−１，３μｍの半導体レーザを形成する多層構
造液相エピタキシャル成長を例に、その一実施例を示す
図面を参照して装置と成長方法とを併せて具体的に述べ
る。第２図（、ｉ）、 （ｂ）は本発明による液相エピ
タキシャル成長用装置の一実施例の横断面である。図で
は第１図で説明した部分と同一部分は同記号で示しであ
る。本発明の成長用装置は、第１図に示した従来の成長
用装置を構成する前記基板保持板の一部を改良したもの
である。すなわち、第２図（ａ）に示す様に、基板保持
板４の表面に基板保持用の窪み５と溶質及び不純物収納
用の窪み１２を設け、１列に配列された各溶液溜１３゜
１４．１５底部に前記窪み１２が一致するようにした構
造であり、前記窪み１２の開口幅が溶液溜１３．１４，
１５底部の幅よシも狭くなっている。
振波長λ−１，３μｍの半導体レーザを形成する多層構
造液相エピタキシャル成長を例に、その一実施例を示す
図面を参照して装置と成長方法とを併せて具体的に述べ
る。第２図（、ｉ）、 （ｂ）は本発明による液相エピ
タキシャル成長用装置の一実施例の横断面である。図で
は第１図で説明した部分と同一部分は同記号で示しであ
る。本発明の成長用装置は、第１図に示した従来の成長
用装置を構成する前記基板保持板の一部を改良したもの
である。すなわち、第２図（ａ）に示す様に、基板保持
板４の表面に基板保持用の窪み５と溶質及び不純物収納
用の窪み１２を設け、１列に配列された各溶液溜１３゜
１４．１５底部に前記窪み１２が一致するようにした構
造であり、前記窪み１２の開口幅が溶液溜１３．１４，
１５底部の幅よシも狭くなっている。
従がって、本成長用装置を用いれば、エピタキシャル成
長に先だって、第２図（、）に示す様な位置関係に窪み
１２とｎ型ＩｎＰ結晶基板９を配置し、第１の溶液溜１
３に位置する窪み１２にはＩｎＰ １６とＴｅ １７を
収納し、第２の溶液溜１４に位置する窪み１２にはＧａ
Ａｓ １８． ＩｎＰ １６． ＩｎＡａ １９を、第
３の溶液溜１５に位置する窪み１２にはＩｎＰ１６とＺ
ｎ２０をそれぞれ収納する。次に各溶液溜１３゜１４．
１５にＩｎ金属を収納した後、所定温度に加熱・保持し
、第１のＩｎＰ成長用溶液６、第２のＩ ｎ １− ｘ
Ｇａ ｘ Ａ Ｓ ｙ Ｐ ！−ｙ成長用溶液７、第
３のＩｎＰ成長用溶液８を用意する。続いて、一定の冷
却速度で温度降下を行ない、同時に基板保持板４を図中
矢印１０の方向に動かし、ｎ型ＩｎＰ結晶基板９を第１
のＩｎＰ成長用溶液６下に移動することによって、所望
温度降下範囲又はｎ型ＩｎＰ結晶基板９と前記溶液６と
の接触時間に応じた所望の厚さのｎ型ＩｎＰエピタキシ
ャル層が形成される。以下、同様にしてｎ型ＩｎＰ結晶
基板９を順次矢印１０の方向に動かし各溶液７，８に接
触させることにより、Ｉｎｋ−。
長に先だって、第２図（、）に示す様な位置関係に窪み
１２とｎ型ＩｎＰ結晶基板９を配置し、第１の溶液溜１
３に位置する窪み１２にはＩｎＰ １６とＴｅ １７を
収納し、第２の溶液溜１４に位置する窪み１２にはＧａ
Ａｓ １８． ＩｎＰ １６． ＩｎＡａ １９を、第
３の溶液溜１５に位置する窪み１２にはＩｎＰ１６とＺ
ｎ２０をそれぞれ収納する。次に各溶液溜１３゜１４．
１５にＩｎ金属を収納した後、所定温度に加熱・保持し
、第１のＩｎＰ成長用溶液６、第２のＩ ｎ １− ｘ
Ｇａ ｘ Ａ Ｓ ｙ Ｐ ！−ｙ成長用溶液７、第
３のＩｎＰ成長用溶液８を用意する。続いて、一定の冷
却速度で温度降下を行ない、同時に基板保持板４を図中
矢印１０の方向に動かし、ｎ型ＩｎＰ結晶基板９を第１
のＩｎＰ成長用溶液６下に移動することによって、所望
温度降下範囲又はｎ型ＩｎＰ結晶基板９と前記溶液６と
の接触時間に応じた所望の厚さのｎ型ＩｎＰエピタキシ
ャル層が形成される。以下、同様にしてｎ型ＩｎＰ結晶
基板９を順次矢印１０の方向に動かし各溶液７，８に接
触させることにより、Ｉｎｋ−。
Ｇ ａ ｘＡ Ｓ １− ｙ Ｐｙを活性層とするヘテ
ロエピタキシャル層構造が得られる。本発明の方法によ
れば、Ｉｎ溶融液の重みによって前記窪み１２中に収納
した溶質及び不純物をＩｎ溶融液中に完全に溶かしむこ
とか可能であり、所望の過飽和度と不純物濃度を有する
ｔｇｘ、Ｍ３のＩｎＰ成長用溶液６，８及び所望の過飽
和度と組成ｘ、 ｙを有する第２のＩｎｌ□ＧａｘＡｓ
ｙＰ１−ｙ成長用溶液７を再現性良く得ることができ、
組成変化がな（ＩｎＰエピタキシャル層と良く格子整合
されたＩｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰｌ−ｙ活性層が形成さ
れ、発振波長の変動の少ない、かつ高品質で長寿命の半
導体レーザを形成し得る。
ロエピタキシャル層構造が得られる。本発明の方法によ
れば、Ｉｎ溶融液の重みによって前記窪み１２中に収納
した溶質及び不純物をＩｎ溶融液中に完全に溶かしむこ
とか可能であり、所望の過飽和度と不純物濃度を有する
ｔｇｘ、Ｍ３のＩｎＰ成長用溶液６，８及び所望の過飽
和度と組成ｘ、 ｙを有する第２のＩｎｌ□ＧａｘＡｓ
ｙＰ１−ｙ成長用溶液７を再現性良く得ることができ、
組成変化がな（ＩｎＰエピタキシャル層と良く格子整合
されたＩｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰｌ−ｙ活性層が形成さ
れ、発振波長の変動の少ない、かつ高品質で長寿命の半
導体レーザを形成し得る。
また、第２図（ｂ）に示す様に、溶質及び不純物収納用
の窪み１２を半円形状にすれば、Ｉｎ溶融液中への溶質
及び不純物の溶は残しをよシ完全に防ぐことができる。
の窪み１２を半円形状にすれば、Ｉｎ溶融液中への溶質
及び不純物の溶は残しをよシ完全に防ぐことができる。
また、本発明の成長用装置を用いれば、蒸気圧の高い不
純物を用いる液相エピタキシャル成長においても、以下
の実施例で述べる成長方法によって、不純物濃度の変動
が少ないエピタキシャル層を形成できる。以下、前述同
様ＩｎＰ −ＩｎＧａＡｓ系の半導体レーザを形成する
多層構造液相エピタキシャル成長を例に、その一実施例
を示す図面を参照して具体的に述べる。第３図（ａＬ
（ｂ）ｔ Ｉｃ）は本発明による液相エピタキシャル成
長方法を示す工程図である。先ず、エピタキシャル成長
に先だって、第２図（ａ）で説明した様に各溶液溜１３
． １４，１５゜及び窪み１２にＩｎ金属、ＩｎＰ １
６ 、ＩｎＡｓ １９、ＧａＡｓ １８及び蒸気圧の高
い不純物としてＴｅ １７゜Ｚｎ２０をそれぞれ収納し
、第３図（、）に示した位置関係に窪み１２とｎ型Ｉｎ
Ｐ結晶基板９を配置する。
純物を用いる液相エピタキシャル成長においても、以下
の実施例で述べる成長方法によって、不純物濃度の変動
が少ないエピタキシャル層を形成できる。以下、前述同
様ＩｎＰ −ＩｎＧａＡｓ系の半導体レーザを形成する
多層構造液相エピタキシャル成長を例に、その一実施例
を示す図面を参照して具体的に述べる。第３図（ａＬ
（ｂ）ｔ Ｉｃ）は本発明による液相エピタキシャル成
長方法を示す工程図である。先ず、エピタキシャル成長
に先だって、第２図（ａ）で説明した様に各溶液溜１３
． １４，１５゜及び窪み１２にＩｎ金属、ＩｎＰ １
６ 、ＩｎＡｓ １９、ＧａＡｓ １８及び蒸気圧の高
い不純物としてＴｅ １７゜Ｚｎ２０をそれぞれ収納し
、第３図（、）に示した位置関係に窪み１２とｎ型Ｉｎ
Ｐ結晶基板９を配置する。
ここで、窪み１２開口部が装置本体２で密封する状態と
なる。続いて、所定温度に加熱しＩｎ金属が溶融した後
、第３図に示す様に基板保持板９を矢印１０の方向に動
かし、各溶液溜１３，１４゜１５下にそれぞれの窪み１
２を移動し、所定温度に保持することによって、第１の
ＩｎＰ成長用溶液６、第２のＩ ｎ Ｉ−ｘ Ｇａ ｘ
Ａｓ 、−ｙ Ｐｙ成長用溶液７、第３のＩｎＰ成長
用溶液８が用意される（第３図（ｂ））。
なる。続いて、所定温度に加熱しＩｎ金属が溶融した後
、第３図に示す様に基板保持板９を矢印１０の方向に動
かし、各溶液溜１３，１４゜１５下にそれぞれの窪み１
２を移動し、所定温度に保持することによって、第１の
ＩｎＰ成長用溶液６、第２のＩ ｎ Ｉ−ｘ Ｇａ ｘ
Ａｓ 、−ｙ Ｐｙ成長用溶液７、第３のＩｎＰ成長
用溶液８が用意される（第３図（ｂ））。
続いて、一定の冷却速度で温度降下を行ない、同時にｎ
型ＩｎＰ結晶基板９を第３図（ｃ）に示す様に第１のＩ
ｎＰ成長用溶液６下に移動することによって、所望温度
降下範囲又はｎ型ＩｎＰ結晶基板９と前記溶液６との接
触時間に応じた所望の厚さのｎ型ＩｎＰエビクキシャル
層が形成される。以下同様にしてｎｍＩｎｐ結晶基板９
を順次矢印１０の方向に動かし各溶液７，８に接触させ
ることによシ、Ｉｎｌ□Ｇａ ｘＡｓ １− ｙ Ｐ
ｙを活性層とするヘテロエピタキシャル層構造が得られ
る。この方法によれば、前記蒸気圧の高いｎ形不純物の
Ｔｅ ｌ ７及びＰ形不純物のＺｎ２０の雰囲気中への
揮発を前述の様に窪み１２開口部を装置本体１２で密閉
することによって防止することが可能なため、ｎ型及び
Ｐ型のＩｎＰエピクキシャル層中の不純物濃度の変動が
小さく、制御性及び再現性よく所望の不純物濃度を有す
るＩｎＰエピタキシャル層を形成でき、また第２のＩｎ
４−ｘＧａｘＡｓｙＰｔ−ｙ成長用溶液７中への不純物
（Ｔｅ 、 Ｚｎ ）汚染も防止することが可能である
。
型ＩｎＰ結晶基板９を第３図（ｃ）に示す様に第１のＩ
ｎＰ成長用溶液６下に移動することによって、所望温度
降下範囲又はｎ型ＩｎＰ結晶基板９と前記溶液６との接
触時間に応じた所望の厚さのｎ型ＩｎＰエビクキシャル
層が形成される。以下同様にしてｎｍＩｎｐ結晶基板９
を順次矢印１０の方向に動かし各溶液７，８に接触させ
ることによシ、Ｉｎｌ□Ｇａ ｘＡｓ １− ｙ Ｐ
ｙを活性層とするヘテロエピタキシャル層構造が得られ
る。この方法によれば、前記蒸気圧の高いｎ形不純物の
Ｔｅ ｌ ７及びＰ形不純物のＺｎ２０の雰囲気中への
揮発を前述の様に窪み１２開口部を装置本体１２で密閉
することによって防止することが可能なため、ｎ型及び
Ｐ型のＩｎＰエピクキシャル層中の不純物濃度の変動が
小さく、制御性及び再現性よく所望の不純物濃度を有す
るＩｎＰエピタキシャル層を形成でき、また第２のＩｎ
４−ｘＧａｘＡｓｙＰｔ−ｙ成長用溶液７中への不純物
（Ｔｅ 、 Ｚｎ ）汚染も防止することが可能である
。
従がって、良好な特性を有し、高信頼性の半導体レーザ
を再現性よく形成し得る。
を再現性よく形成し得る。
（へ）発明の詳細
な説明した様に、本発明の液相エピタキシャル成長用装
置及び成長方法によれば、溶質及び不純物の溶は残しを
防止し、組成及び不純物濃度の変動が少なく、欠陥の少
ない高品質のエピタキシャル層を再現性良く形成でき、
高品質・長寿命の半導体レーザを形成し得る。
置及び成長方法によれば、溶質及び不純物の溶は残しを
防止し、組成及び不純物濃度の変動が少なく、欠陥の少
ない高品質のエピタキシャル層を再現性良く形成でき、
高品質・長寿命の半導体レーザを形成し得る。
さらに、他の化合物半導体、例えばＡＪＧａＡｓ −Ｇ
ａＡ ｓ系等の半導体を形成する場合も同様な効果が
得られる。
ａＡ ｓ系等の半導体を形成する場合も同様な効果が
得られる。
第１図は従来用いられている液相エピタキシャル成長用
装置の一例の横断面図、第２図（ａ）、 （ｂ）は本発
明による液相エピタキシャ′ル成長用装置の一実施例の
横断面図、第３図（ａ）、 （ｂ）、 （ｃ）は本発明
による液相エピタキシャル成長方法の一実施例を示す工
程図である。なお、図中用いた記号は次のとおシである
。 １・・・溶液溜、２・・・装置本体、３・・・通路、４
・・・基板保持板、５・・・結晶基板用の窪み、６・・
・第１のＩｎＰ成長用溶液、７・・・第２のＩｎ１−ｘ
ＧａｘＡｓｙＰｌ−ｙ成長用溶液、８・・・第３のＩｎ
Ｐ成長用溶液、９・・・ｎ型ＩｎＰ結晶基板、１０・・
・矢印、１１・・・溶質及び不純物、１２・・・溶質及
び不純物収納用の窪み、１３・・・第１の溶液溜、１４
・・・第２の溶液溜、１５・・・第３の溶液溜、１６＝
４ｎＰ、１７＝Ｔｅ、 １８−ＧａＡｓ 。 １９ ・＝ ＩｎＡｓ 、 ２０− Ｚｎ ０道−へ人
ｆ、’ｙ’ｉ士 白 Ｌ４Ｌ ｔ、＋て牙 １ 図 第２図（ａ） 第２図（ｂ）
装置の一例の横断面図、第２図（ａ）、 （ｂ）は本発
明による液相エピタキシャ′ル成長用装置の一実施例の
横断面図、第３図（ａ）、 （ｂ）、 （ｃ）は本発明
による液相エピタキシャル成長方法の一実施例を示す工
程図である。なお、図中用いた記号は次のとおシである
。 １・・・溶液溜、２・・・装置本体、３・・・通路、４
・・・基板保持板、５・・・結晶基板用の窪み、６・・
・第１のＩｎＰ成長用溶液、７・・・第２のＩｎ１−ｘ
ＧａｘＡｓｙＰｌ−ｙ成長用溶液、８・・・第３のＩｎ
Ｐ成長用溶液、９・・・ｎ型ＩｎＰ結晶基板、１０・・
・矢印、１１・・・溶質及び不純物、１２・・・溶質及
び不純物収納用の窪み、１３・・・第１の溶液溜、１４
・・・第２の溶液溜、１５・・・第３の溶液溜、１６＝
４ｎＰ、１７＝Ｔｅ、 １８−ＧａＡｓ 。 １９ ・＝ ＩｎＡｓ 、 ２０− Ｚｎ ０道−へ人
ｆ、’ｙ’ｉ士 白 Ｌ４Ｌ ｔ、＋て牙 １ 図 第２図（ａ） 第２図（ｂ）
Claims (1)
- １、複数の溶液溜を具備し、さらに、この溶液溜底部を
横ぎって延びる通路を具備している装置本体と、表面に
基板保持用の窪みを具備し、前記溶液溜の開放された底
部を横ぎって延びる通路に摺動し得るようにして設けら
れた基板保持板とから成る液相エピタキシャル成長用装
置において、前記基板保持板の表面に複数の窪みを前記
溶液溜に合致する位置に具備し、該窪みの開口幅が前記
溶２、所望の元素を含んだ複数の溶液に半導体基板結晶
を順次接触させて当該半導体基板結晶上に多層エピタキ
シャル層を形成する液相エピタキシャル成長方法におい
て、溶質及び不純物を密閉状態で所定温度に加熱後、当
該溶質及び不純物を溶媒中に溶かし込んで飽和させ、し
かる後半導体基板結晶を順次溶液に接触させることを特
徴とする液相エピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1960384A JPS60166297A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 液相エピタキシヤル成長用装置及び成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1960384A JPS60166297A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 液相エピタキシヤル成長用装置及び成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166297A true JPS60166297A (ja) | 1985-08-29 |
Family
ID=12003778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1960384A Pending JPS60166297A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 液相エピタキシヤル成長用装置及び成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166297A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0214894A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-18 | Nec Corp | 液相エピタキシャル成長方法 |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP1960384A patent/JPS60166297A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0214894A (ja) * | 1988-06-30 | 1990-01-18 | Nec Corp | 液相エピタキシャル成長方法 |
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