JPS61145823A - 分子線エピタキシ成長法 - Google Patents
分子線エピタキシ成長法Info
- Publication number
- JPS61145823A JPS61145823A JP26734384A JP26734384A JPS61145823A JP S61145823 A JPS61145823 A JP S61145823A JP 26734384 A JP26734384 A JP 26734384A JP 26734384 A JP26734384 A JP 26734384A JP S61145823 A JPS61145823 A JP S61145823A
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- JP
- Japan
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- crystal
- group
- regrowth
- iii
- molecular beam
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- 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
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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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成長法に用いて、Ｉ族−■族
化合物半導体結晶の上に他の結晶を再成長させる方法に
関する。
化合物半導体結晶の上に他の結晶を再成長させる方法に
関する。
ｎ型のＩ族−■族化合物半導体結晶（以下、Ｉ−Ｖ結晶
と略称する）の分子線エピタキシでは結晶成長の中断を
行った界面において、電子濃度の減少する現象が生ずる
。この界面は非オーム性高抵抗層として働くため、基板
を電接とするデバイスや結晶中に１１欅を埋め込む構造
のデバイスではこの種の界面は重大な問題となる。
と略称する）の分子線エピタキシでは結晶成長の中断を
行った界面において、電子濃度の減少する現象が生ずる
。この界面は非オーム性高抵抗層として働くため、基板
を電接とするデバイスや結晶中に１１欅を埋め込む構造
のデバイスではこの種の界面は重大な問題となる。
従って、例えばＧ ａ Ａ ｓ結晶の成長を中断する前
にアモルファスＡｓ膜を分子線エピタキシ成長装置内で
形成し、このＡｓ膜を保Ｉｌｌとして、大気にさらした
後、Ｇ ａ Ｇ ｓ結晶を再成長させる方法が提案され
ている（例えば通信学会研究会５ｓＤ３４−２６）。こ
の場合、界面におけるキャリヤ濃度の減少はないといわ
れている。しかしこのようなＡｓ膜においてはアモルフ
ァスのために構造欠陥を通して大気中のＨ２ＯやＣＯな
どの不純物ガスが侵入し、ＱａＡｓを汚染する。また、
Ａｓ膜は湿気に対しては極めて弱い欠点を有する。
にアモルファスＡｓ膜を分子線エピタキシ成長装置内で
形成し、このＡｓ膜を保Ｉｌｌとして、大気にさらした
後、Ｇ ａ Ｇ ｓ結晶を再成長させる方法が提案され
ている（例えば通信学会研究会５ｓＤ３４−２６）。こ
の場合、界面におけるキャリヤ濃度の減少はないといわ
れている。しかしこのようなＡｓ膜においてはアモルフ
ァスのために構造欠陥を通して大気中のＨ２ＯやＣＯな
どの不純物ガスが侵入し、ＱａＡｓを汚染する。また、
Ａｓ膜は湿気に対しては極めて弱い欠点を有する。
本発明は上述した従来の再成長法の欠点を改良したもの
で、分子線エピタキシ成長の再成長界面においてキャリ
ヤ濃度の変動のない成長法を提供することを目的とする
。
で、分子線エピタキシ成長の再成長界面においてキャリ
ヤ濃度の変動のない成長法を提供することを目的とする
。
本発明の方法は、分子線エピタキシ法によって１−Ｖ結
晶を所望の厚さまで成長させ、その上に保護膜として■
族薄膜、更にＨ−ｖ薄膜を成長させた後大気中にとり出
し、再び他の結晶を成長させる場合には、上記保護膜と
してのＶ族および■−■薄膜は再成長直前に熱的に蒸発
させる方法である。
晶を所望の厚さまで成長させ、その上に保護膜として■
族薄膜、更にＨ−ｖ薄膜を成長させた後大気中にとり出
し、再び他の結晶を成長させる場合には、上記保護膜と
してのＶ族および■−■薄膜は再成長直前に熱的に蒸発
させる方法である。
本発明によれば、■−■結晶は大気に取り出される前に
非常に熱的および化学的に安定な■族および璽−■薄膜
で保護されるので大気からの汚染がなく、再成長の際に
は上記２層からなる保護膜は容易に熱的に蒸発される。
非常に熱的および化学的に安定な■族および璽−■薄膜
で保護されるので大気からの汚染がなく、再成長の際に
は上記２層からなる保護膜は容易に熱的に蒸発される。
従って、再成長界面でキャリヤ濃度の変調のない清浄な
界面を得ることができる。
界面を得ることができる。
以下、上述した本発明の実施例を図面に基いて説明する
。
。
本発明では、第１図において、分子線エピタキシにより
ＧａＡｓ基板玉の上にＧ ａ Ａ ｓ結晶２を１μｍ厚
でエピタキシャル成長さ′せ、基板温度を６５０００か
ら一２０°Ｃに冷却してから、Ａｓ膜３を１００゜Ａ成
長させ、更に基な温度を室温程度まで上昇させてからＧ
ａＡｓ膜４を５０Ａ０成長させる。
ＧａＡｓ基板玉の上にＧ ａ Ａ ｓ結晶２を１μｍ厚
でエピタキシャル成長さ′せ、基板温度を６５０００か
ら一２０°Ｃに冷却してから、Ａｓ膜３を１００゜Ａ成
長させ、更に基な温度を室温程度まで上昇させてからＧ
ａＡｓ膜４を５０Ａ０成長させる。
ここで、Ａｓ膜３は非晶質、ＧａＡｓ膜４は多結晶体で
ある。このような構造のものを装置の外に取り出し、再
び装を内に取り入れ基板をＩ Ｘ １０ ’Ｔｏｒｒた
のＡｓ雰囲気中で７００°０７分間加熱すると上記Ａｓ
およびＧ ａ Ａ ｓ膜は完全に蒸発する。
ある。このような構造のものを装置の外に取り出し、再
び装を内に取り入れ基板をＩ Ｘ １０ ’Ｔｏｒｒた
のＡｓ雰囲気中で７００°０７分間加熱すると上記Ａｓ
およびＧ ａ Ａ ｓ膜は完全に蒸発する。
このように保護＃な蒸発した後、ＧａＡｓ結晶５を０．
３μｍ成長させた。結果的には第２図の構造が得られた
。比較のため、従来例の１００Ａ’のＡｓ膜３で保護し
たものを第４図に示す。以上すべての成長結晶ＱａＡｓ
は共通ｇｓ−ｎ＝５ｘｔｏ”ａｎ ” ノｎ ｙｌｌ、
ここではＳｉのドーピングを行っている。
３μｍ成長させた。結果的には第２図の構造が得られた
。比較のため、従来例の１００Ａ’のＡｓ膜３で保護し
たものを第４図に示す。以上すべての成長結晶ＱａＡｓ
は共通ｇｓ−ｎ＝５ｘｔｏ”ａｎ ” ノｎ ｙｌｌ、
ここではＳｉのドーピングを行っている。
第４図の従来例の場合も本実施例（第１図）の場合と同
様その上にＧａＡｓ結晶を０．３μｍ厚再成長して、第
２図に示す様な構造を作った。
様その上にＧａＡｓ結晶を０．３μｍ厚再成長して、第
２図に示す様な構造を作った。
第１図および第４図に示す構造のものを、純水中に３０
分間浸漬した後、それぞれ再成長し、それぞれ第２図の
構造をＣ−ｖ法によりキャリヤのプロファイルを測定し
た。
分間浸漬した後、それぞれ再成長し、それぞれ第２図の
構造をＣ−ｖ法によりキャリヤのプロファイルを測定し
た。
その結果を第３図に示す。図中Ｏは、従来例の第４図の
場合に対応し、再成長界面でキャリヤ減少が著しい。こ
れに対し、■は、本実施例の第１図に対応し、殆んど再
成長界面でのキャリヤの減少は見当らない。
場合に対応し、再成長界面でキャリヤ減少が著しい。こ
れに対し、■は、本実施例の第１図に対応し、殆んど再
成長界面でのキャリヤの減少は見当らない。
ここで、本発明の保護膜を構成しているＧａＡｓ膜は大
気からの汚染を防止するために必要であり、その内側の
Ａｓ膜は比較的低温で容易に、保護膜を蒸発させるため
に必要である。保護膜の厚さは各々５０Ａ０〜１００Ｏ
Ａ’ 程度が適当である。
気からの汚染を防止するために必要であり、その内側の
Ａｓ膜は比較的低温で容易に、保護膜を蒸発させるため
に必要である。保護膜の厚さは各々５０Ａ０〜１００Ｏ
Ａ’ 程度が適当である。
必要最小膜厚は、大気からの汚染を防止できる厚さで決
まり、最大膜厚は、再成長時に容易に蒸発する厚さで決
量る。
まり、最大膜厚は、再成長時に容易に蒸発する厚さで決
量る。
ここで■−■結晶としてＧａＡ’を、Ｖ族膜としてＡｓ
膜を例にとって説明したが、他のＨ−ｖ結晶や■涙膜に
ついても全く同様に有効である。
膜を例にとって説明したが、他のＨ−ｖ結晶や■涙膜に
ついても全く同様に有効である。
また混晶にも同様に有効である０
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、再成長界面でキャリヤ濃度の減−少のない清
浄な界面が容易に得られる。
によれば、再成長界面でキャリヤ濃度の減−少のない清
浄な界面が容易に得られる。
第１図および第２図は本発明による実施例を説明するた
めの図、第３図は本発明による一実施例の効果を説明す
る第４図は従来例を説明するための図である０ １、・・・・・・ＧａＡＳ基板 ２．・・・・・・Ｇａ
Ａｓ結晶３、・・・・・・Ａｓ膜 ４．・・・・
・・ＧａＡｓ膠５、・・・・・・ＧａＡｓ結晶。 代理人弁理士 則近憲佑θ；か１名ン ・第１
図 第４ＷＪ 第２図 第３図 １Ｌｆ Ａ？ ０．３ａ、（ｔ
ｌＪ、ｓ−＆ｔｈかうつ１セ（ｃｔｍ）
めの図、第３図は本発明による一実施例の効果を説明す
る第４図は従来例を説明するための図である０ １、・・・・・・ＧａＡＳ基板 ２．・・・・・・Ｇａ
Ａｓ結晶３、・・・・・・Ａｓ膜 ４．・・・・
・・ＧａＡｓ膠５、・・・・・・ＧａＡｓ結晶。 代理人弁理士 則近憲佑θ；か１名ン ・第１
図 第４ＷＪ 第２図 第３図 １Ｌｆ Ａ？ ０．３ａ、（ｔ
ｌＪ、ｓ−＆ｔｈかうつ１セ（ｃｔｍ）
Claims (1)
- 分子線エピタキシ法によつて成長したII族とＶ族とか
らなる化合物半導体結晶を大気中における適当な処理を
施した後、再びその上へ他の結晶を分子線エピタキシ法
により成長させる際、上記化合物半導体結晶の上にその
構成元素であるＶ族物質の薄膜および上記化合物半導体
結晶を構成するII−Ｖ化合物薄膜を順に重ねて保護膜と
して連続的に成長させ、再成長時に上記保護膜を蒸発さ
せてから所望の結晶を成長させることを特徴とする分子
線エピタキシ成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26734384A JPS61145823A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 分子線エピタキシ成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26734384A JPS61145823A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 分子線エピタキシ成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145823A true JPS61145823A (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=17443499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26734384A Pending JPS61145823A (ja) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | 分子線エピタキシ成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145823A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991002102A1 (en) * | 1989-08-01 | 1991-02-21 | Asahi Glass Company Ltd. | Film based on silicon dioxide and production thereof |
| US5354446A (en) * | 1988-03-03 | 1994-10-11 | Asahi Glass Company Ltd. | Ceramic rotatable magnetron sputtering cathode target and process for its production |
| US5399435A (en) * | 1988-03-03 | 1995-03-21 | Asahi Glass Company Ltd. | Amorphous oxide film and article having such film thereon |
-
1984
- 1984-12-20 JP JP26734384A patent/JPS61145823A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5354446A (en) * | 1988-03-03 | 1994-10-11 | Asahi Glass Company Ltd. | Ceramic rotatable magnetron sputtering cathode target and process for its production |
| US5399435A (en) * | 1988-03-03 | 1995-03-21 | Asahi Glass Company Ltd. | Amorphous oxide film and article having such film thereon |
| WO1991002102A1 (en) * | 1989-08-01 | 1991-02-21 | Asahi Glass Company Ltd. | Film based on silicon dioxide and production thereof |
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