JPS61145822A - 分子線エピタキシヤル成長法 - Google Patents
分子線エピタキシヤル成長法Info
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- JPS61145822A JPS61145822A JP26734284A JP26734284A JPS61145822A JP S61145822 A JPS61145822 A JP S61145822A JP 26734284 A JP26734284 A JP 26734284A JP 26734284 A JP26734284 A JP 26734284A JP S61145822 A JPS61145822 A JP S61145822A
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- vaporization source
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/02546—Arsenides
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、分子線エピタキシによるＰ ｉ Ａ ｓを含
む冒−■化合物半導体結晶のＳｉのドーピング効率の高
い蒸発源を用いた分子線エピタキシャル成長法に関する
。
む冒−■化合物半導体結晶のＳｉのドーピング効率の高
い蒸発源を用いた分子線エピタキシャル成長法に関する
。
１−ｖ化合物半導体結晶をエピタキシャル成長させて、
半導体素子を作製する際、高濃度のｎ型不純物をドープ
する必要がある場合がある。
半導体素子を作製する際、高濃度のｎ型不純物をドープ
する必要がある場合がある。
例えば電極とり出しのオーミック性コンタクト層はその
一例である。
一例である。
分子線エピタキシの場合、不純物ドーピングはｌ族元素
、Ｖ族元素およびドーパントのためのそれぞれの蒸発源
からそれぞれの蒸気を基板へ当てて結晶成長が行なわれ
る。
、Ｖ族元素およびドーパントのためのそれぞれの蒸発源
からそれぞれの蒸気を基板へ当てて結晶成長が行なわれ
る。
一般に、薄膜結晶の成長速度は■族の蒸気の基板へ達す
る７ラツクス（単位面積、単位時間に飛来する原子また
は分子の数）で決まる。また不純物ドーピングの量は、
■族の７ラツクスとドーパントの７ラツクスとの比で決
まる。
る７ラツクス（単位面積、単位時間に飛来する原子また
は分子の数）で決まる。また不純物ドーピングの量は、
■族の７ラツクスとドーパントの７ラツクスとの比で決
まる。
従って、不純物濃度を大きくするためには、Ｉ族の７ラ
ツクスを小さくシ、ドーパントの７ラツクスを大きくす
ることが望ましい。
ツクスを小さくシ、ドーパントの７ラツクスを大きくす
ることが望ましい。
一方、Ｉ族の７ラツクスは成長速度を決めるので実用上
、余り小さくすることはできない。
、余り小さくすることはできない。
また、不純物の７ラツクスの上限は、蒸発源温度の上限
で決まる。蒸発源温度の上限は、蒸発源の構成材料の耐
熱性とセラミックるつぼを使用する場合は、不純物材料
の融点で決まる。
で決まる。蒸発源温度の上限は、蒸発源の構成材料の耐
熱性とセラミックるつぼを使用する場合は、不純物材料
の融点で決まる。
すなわち、セラミックスるつぼは硬くて脆いので充填材
料が融解し、その後冷えて固化する場合、るつぼの破損
する確率が高い。
料が融解し、その後冷えて固化する場合、るつぼの破損
する確率が高い。
また、一般に蒸発源は、高温にするほどそこかガ
らの放出がスが多くなり、成長結晶の純度は悪くなる。
このように■族の７ラツクスを小さくしないでドーピン
グのための不純物の蒸発源温度は低くても、十分な結晶
中の不純物濃度が得られる方法が望まれる。
グのための不純物の蒸発源温度は低くても、十分な結晶
中の不純物濃度が得られる方法が望まれる。
、この発明は上述した従来方法の欠点を改良したもので
分子線エピタキシの蒸発源温度が低くても１−ｖ化合物
に高濃度のｎ型不純物を容易にドープすることのできる
分子線エピタキシャル成長法を提供することを目的とす
る。
分子線エピタキシの蒸発源温度が低くても１−ｖ化合物
に高濃度のｎ型不純物を容易にドープすることのできる
分子線エピタキシャル成長法を提供することを目的とす
る。
１−ｖ化合物半導体に対して８ｉは通常ｎ型不純物とし
て働く。本発明ではＳｉを高濃度にドープして電子濃度
を高める方法として８ｉの蒸気圧を高くすることが提案
される。８ｉの蒸気圧はＰやＡｓと合金化することによ
り上昇することを見い出した。例えば、ＳｉとＡｓとの
合金を蒸発源として用いるものである。組成範囲はＡｓ
が５０原子外以上になると融点が低下し、好ましくない
。
て働く。本発明ではＳｉを高濃度にドープして電子濃度
を高める方法として８ｉの蒸気圧を高くすることが提案
される。８ｉの蒸気圧はＰやＡｓと合金化することによ
り上昇することを見い出した。例えば、ＳｉとＡｓとの
合金を蒸発源として用いるものである。組成範囲はＡｓ
が５０原子外以上になると融点が低下し、好ましくない
。
また、蒸発源としては必ずしも合金を用いる必要はなく
、ＳｉとＡｓを１つのるつぼに充填して昇温することに
より合金化して用いても良い。
、ＳｉとＡｓを１つのるつぼに充填して昇温することに
より合金化して用いても良い。
本発明によれば、ＧａＡｓなどｌ−Ｖ化合物半導体にｎ
型不純物を高濃度にドープしたい時、８ｉとＡｓとの合
金を蒸発源として用いることにより、蒸発源の温度は比
較的低温で良い。このことにより、蒸発源からの放出ガ
スは少なく、また蒸発源を構成する材料の劣化を抑え、
蒸発源の寿命を長くすることができる。
型不純物を高濃度にドープしたい時、８ｉとＡｓとの合
金を蒸発源として用いることにより、蒸発源の温度は比
較的低温で良い。このことにより、蒸発源からの放出ガ
スは少なく、また蒸発源を構成する材料の劣化を抑え、
蒸発源の寿命を長くすることができる。
以下、上述した本発明の実施例を図面を用いて説明する
。第１図は本発明の分子線エピタキシ装置の構成図であ
る。ｌはイオンポンプおよびチタンサブリメーションポ
ンプ（［示せず）に接続されている。１ＱＴｏｒｒ台に
排気可能な超高真空容器である。Ｚは８００°Ｃまで昇
温可能な基板ホルダーに保持された基板を示す。３，４
および ５はＢＮるつぼにＧａ、ＡｓおよびＳ ｉ −
２０原子％Ａｓ合金が充填された蒸発源で１６００°Ｃ
まで昇温可能である。３’、４’および５はシャッター
である。
。第１図は本発明の分子線エピタキシ装置の構成図であ
る。ｌはイオンポンプおよびチタンサブリメーションポ
ンプ（［示せず）に接続されている。１ＱＴｏｒｒ台に
排気可能な超高真空容器である。Ｚは８００°Ｃまで昇
温可能な基板ホルダーに保持された基板を示す。３，４
および ５はＢＮるつぼにＧａ、ＡｓおよびＳ ｉ −
２０原子％Ａｓ合金が充填された蒸発源で１６００°Ｃ
まで昇温可能である。３’、４’および５はシャッター
である。
シャッター４を開けてＡｓを基板２に当てながら基板温
度を７００’Ｃに１０分間保持する。
度を７００’Ｃに１０分間保持する。
その後６５０°Ｃに下げＧａのシャッター３１および８
ｉ−２０原子％Ａｓのシャッター５′を開けて８１ドー
プのＱ ａ Ａ Ｓ結晶を成長させた。この時Ｑａ。
ｉ−２０原子％Ａｓのシャッター５′を開けて８１ドー
プのＱ ａ Ａ Ｓ結晶を成長させた。この時Ｑａ。
Ａｓおよび８ ｉ −Ａ ｓの蒸発源温度はそれぞれ１
１００°Ｃ，３７０°Ｃおよび１２００°Ｃであった。
１００°Ｃ，３７０°Ｃおよび１２００°Ｃであった。
得られたＧａＡｓ結晶は成長時間３時間に対して４μｎ
１の厚さで電子濃度は６Ｘ１０′８７Ｃ−であツタ◇こ
れに対し、蒸発源５に８ｉを充填した時は同じ成長条件
では電子濃度は３ Ｘ １０” ７ｃｎ９であった。
１の厚さで電子濃度は６Ｘ１０′８７Ｃ−であツタ◇こ
れに対し、蒸発源５に８ｉを充填した時は同じ成長条件
では電子濃度は３ Ｘ １０” ７ｃｎ９であった。
すなわち、比較的低温度の蒸発源温度でも高濃度の不純
物がドープできる。
物がドープできる。
また、同効果を得るためには８ｉ−Ａｓの合金を必ずし
も必要とせず、ＳｉおよびＡｓ金属を適当量混合して１
つのるつぼに充填しても良い。
も必要とせず、ＳｉおよびＡｓ金属を適当量混合して１
つのるつぼに充填しても良い。
またＶ族として、Ｐを１族としてＧａの他、Ａ１１１ｎ
でも同様の効果がある。
でも同様の効果がある。
以上の説明で本発明の特徴が明確になったように本発明
によればＰＳＡｓを含むｌ−Ｖ化合物半導体結晶に効率
良くｎ型ドーピングが出来る。
によればＰＳＡｓを含むｌ−Ｖ化合物半導体結晶に効率
良くｎ型ドーピングが出来る。
第１図は、本発明による一実鰺例を説明するための図で
ある。 １・・・・・・真空容器、２・・・・・・基板、３〜５
・・・・・・蒸発源、３′〜５′・・・・・・シャッタ
ー。
ある。 １・・・・・・真空容器、２・・・・・・基板、３〜５
・・・・・・蒸発源、３′〜５′・・・・・・シャッタ
ー。
Claims (1)
- ＰおよびＡｓの双方または一方を構成元素とするII−Ｖ
化合物半導体の分子線エピタキシャル成長法において、
ｎ型ドーパントとして、ＰおよびＡｓの双方または一方
とＳｉとの混合物または、合金を蒸発源材料として用い
ることを特徴とする分子線エピタキシャル成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26734284A JPS61145822A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 分子線エピタキシヤル成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26734284A JPS61145822A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 分子線エピタキシヤル成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145822A true JPS61145822A (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=17443485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26734284A Pending JPS61145822A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 分子線エピタキシヤル成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145822A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7279699B2 (en) | 2003-06-26 | 2007-10-09 | Rj Mears, Llc | Integrated circuit comprising a waveguide having an energy band engineered superlattice |
-
1984
- 1984-12-20 JP JP26734284A patent/JPS61145822A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7279699B2 (en) | 2003-06-26 | 2007-10-09 | Rj Mears, Llc | Integrated circuit comprising a waveguide having an energy band engineered superlattice |
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