JPS6089933A - 液相エピタキシヤル結晶成長方法 - Google Patents

液相エピタキシヤル結晶成長方法

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JPS6089933A
JPS6089933A JP19863483A JP19863483A JPS6089933A JP S6089933 A JPS6089933 A JP S6089933A JP 19863483 A JP19863483 A JP 19863483A JP 19863483 A JP19863483 A JP 19863483A JP S6089933 A JPS6089933 A JP S6089933A
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liquid phase
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Kenji Maruyama
研二 丸山
Tomoshi Ueda
知史 上田
Mitsuo Yoshikawa
吉河　満男
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ｆａ）　発明の技術分野 本発明は基板上にＰ型層とＮ型層とを連続して形成する
液相エビクキシャル結晶方法に関する。
（ｂｌ　技術の背景 赤外線領域の半導体装置に適する材料として水銀・カド
ミ’）ｌ、　＠　７−ルル（Ｈｇｔ　−Ｘ　ＣｄｘＴｅ
）化合物半導体が知られている。
この３元化合物において水銀（Ｊ：Ｊ、下Ｈｇ）及びカ
ドミウム（以下Ｃｄ）はテルル（以下Ｔｅ）と化合して
１元素のように作用して擬似２元素特性を示す。
すなわち大きいエネルギーギャップ幅（Ｅｇキ１．６　
ｅｖ　）　ｋ有する半金属であるＣｄａ’ｌ’ｅと、負
のエネルギーギャップ幅（Ｅｇキー〇、３ｅｖ）’に有
する半導体であるＨｇ”ＴｅとからなるＨｇ１−ｘｃｄ
ｘＴｅはｃｄ−Ｔｅのモル分率Ｘにはゾ比例するエネル
ギーギャップを有する。
そこでこの特性によりＣｄ　＠Ｔｅのモル分率ｘ’ｆ選
択し波長約１〔μｍ〕から３０〔μｍ〕の範囲において
任意の波長帯域の赤外線を対象とする半導体材料を作る
ことができる。
本発明はｃｄ−Ｔｅ基板上に液相エピタキシャル成長法
（以下液相エピ）を用いて伝導型の異なるＨｇ　１−ｘ
　Ｃｄ　ｘ　Ｔｅ層を形成する方法に関するものである
。
ｆｃ）　従来技術と問題点 ｃｄ−Ｔｅ基板上に液相エビによりＰ型のＨｇｌｙ−ｘ
（：ｄｘＴｅ層を成長させるには第１図に示すような閉
管チッピング式の装置を用いて行われている。
すなわちＨｇのように蒸気圧の高い材料全使用すること
から石英などで構成される反応管１はエピタキシャル成
長を行うボート２を装着した後内部を不活性ガスで置換
し、その後減圧して密封さ才１、ている。
こ〜で石英またはカーボンによって形成されるボート２
の中には液相エビを行う基板３と一定の組成比に秤量さ
れた）ｆｇ及びＣｄと溶媒として使用されるＴｅとの混
合物４とがそれぞ牡対向位置に置かれている。すた反応
管１の外側にはこ几を取り囲んで電気炉５がありボート
２を加熱するよう構成されている。
またこの装置は電気炉５を含む反応管１が傾斜１工能に
構成されており、液相エビ成長は第１図の状態で一定の
温度に保持さ庇て溶融している融液會、反応管１を反対
方向に傾斜させて基板３の上に移して一定時間に互って
浸漬することにより行イ）れている。か５る液相エビ装
置を用いて高い不純物溪にのＰ型層全形成するには従来
はエビ成長の終った基板全装置より取り出し、これにイ
オン注入を施すか或は不純物イオン全拡散させるなどの
処理を行ってＰ型化し、次に再ひ先に示した液相エビ装
置°に封入してこの上にＨｇ　１−ｘ　Ｃｄｘ　Ｔｅ層
層形形成せ、装置から取り出した後基板ｋＨｇ雰Ｍ気中
で２５ｃｌ’０）の温度で１０−２０時間保持すること
によりＮ型層に変換してＰ層とＮ層との複合層を形成し
てい７こ〇 然しこの方法による場合（ま異る装置Ｉ’ｔ、に用いて
エビ成長を２度行う必要があり、その間にイオン注入を
施すなど］二程が複雑であった。
ｌｄ）　発明の目的 本発明の目的はＣｄ−Ｔｅ基板上にＰ型とＮ型のＨｇ−
Ｃｄ−Ｔｅ１ｆｌｌｔｋ連続して形成できる簡便な方法
會提供するにある。
（ｅ）　発明の構成 ＝３一 本発明の目的は閉管チッピング式液相エピタキシャル成
長装置を用いてカドミウム・テルル基板上に水銀・カド
ミウム・テルルからなる化合物半導体Ｎをエピタキシャ
ル成長させた後、該基板温度を高めて基板構成元素を成
長層中に拡散せしめてＰ型半導体とし次に再びエピタキ
シャル成長を行ってＨｐ型水銀・カドミウム−テルル層
上にＮ型水釧・カドミウム・テルル層を形成することに
より基板上に同一化合物半導体のＰ型層とＮ型層を連続
して形成することを特徴とする液相エピタキシャル結晶
成長方法により達成することができる。
（ｆｌ　発明の実施例 本発明はＰ型のＣｄ＊Ｔｅ基板上にエビ成長したＨｇ　
１−ｘ　Ｃｄｘ　Ｔｅ層は基板の熱処理により基板中の
不純物元素であるＰ（ＩＪン）の拡散が行われ高い不純
物濃度のＰ型になる点に着目し同一装置内での処理（Ｃ
より伝導型の異るエビ層を作るものであ槁 以下図面により本発明を説明する。
−４＝ 第２図（Ａ＋は第１図に示す従来の閉管チッピング式液
相エピタキシャル成長によりＰ型のｃｄ−Ｔｅ込！板３
の上にＨｇ　１−ｘ　Ｃｄｘ　’ｌ’ｅの組成比をもつ
第１のエビ層６が成長した状態を示している。ここでｃ
ｄ−Ｔｅ基板３は燐（Ｐ）などの不純物イオンの添加に
よりＰ型化さｔているもので、含有不純物濃度は１０　
〔個／ｄ）程度であり、一方エビ成長は約５００　（’
（））の温度で行われる。
このようにして成長した第１のエビ層６は含有不純物濃
度力月０　（ＩＩＮ／ｄ）程度で高い比抵抗値を示して
いる。
次に第１図に示す反応管の傾斜を元に戻し融液會基板３
上から取り除いた状態で温度を上げ基板３の温度に７０
０〜８５０　（ｏ）に保持すると基板３の不純物である
Ｐ　（ＩＪン）元素の第１のエビ層６への拡散が起り、
第１エビ層６がＰ型化する第２図（Ｂ）。
次にこの状態で温度會再び５００〔“Ｃ〕に下げ再υ反
応管１を傾斜させて融液で基板３會浸漬して液相エビを
行い第ＩのエビＩ＊ｉ６の士に第２のエビ層７全形成す
る第２図（ｃ）。
このようＶこして形成した第２のエビＪ−は組成比の化
合物半導体よりＨｇ原子の一部が蒸発して献損している
がこれ？エビ装置より取り出し、Ｈｇ雰−気中で約２５
０　（’Ｏ）の温度で１０〜２０時間保持することによ
りＮ型半導体とすることができる第２図σ））。
このように本発明によれば同一の装置内で伝導型の異な
るエビ層を作ることができるので工程の簡略化が実現で
きる。
ｆｇ）　発明の効果 本発明はＣｄφＴｅ基板上にＰ型とＮ型のＨｇ１−ｘＣ
ｄｘＴｅ層を形成する場合に従来の処理工程が繁雑であ
るの全改良するもので本発明の実施により工程の簡略化
が達成さｎる。
【図面の簡単な説明】
第１図は閉管チツビンク式液相エピタキシャル成長装置
を説明する断面構成図、第２図（Ａ）〜（Ｌ））は本発
明の工程τ説明する基板断面図である。 図において、１は反応管、２はボート、３は基板、６は
第１エビタギシヤル成長層、７は第２エピタキシャル成
長層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 閉管チッピング式液相エピタキシャル成長装置ケ用いて
    カドミウム・テルル基板上に水銀・カドミウム睡テルル
    からなる化合物半導体層會エピタキシャル成長させた後
    、該基板温度を高めて基板構成元素全成長層中に拡散せ
    しめてＰ型半導体とし次に再びエピタキシャル成長を行
    って該Ｐ散水銀・カドミウム・テルル層上にＮ型水銀・
    カドミウム・テルル層を形成することにより基板上に同
    一化合物半導体のＰ型層とＮ型層全連続して形成するこ
    とを特徴とする液相エピタキシャル結晶方法。
JP19863483A 1983-10-24 1983-10-24 液相エピタキシヤル結晶成長方法 Pending JPS6089933A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5623848A (en) * 1995-05-22 1997-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Pressing method and system wherein cushion platen is lowered by cooperation of shock absorbers and cylinders before holding of blank between die and pressure ring

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5623848A (en) * 1995-05-22 1997-04-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Pressing method and system wherein cushion platen is lowered by cooperation of shock absorbers and cylinders before holding of blank between die and pressure ring

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