JPS61164228A - ２−６族化合物半導体薄膜の製法 - Google Patents
２−６族化合物半導体薄膜の製法Info
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は低速電子線管％ ＣＲＴ、エレクトロルミネッ
センスパネル、発光ダイオードに用いられるハロゲン元
素を含む■−■族化合物半導体薄膜の製法に関する。さ
らに詳しくは、１４０ＣｖＤ法に工り■−■族化合物半
導体薄膜を形成する際のハロゲン元素のドーピング法に
関する。
センスパネル、発光ダイオードに用いられるハロゲン元
素を含む■−■族化合物半導体薄膜の製法に関する。さ
らに詳しくは、１４０ＣｖＤ法に工り■−■族化合物半
導体薄膜を形成する際のハロゲン元素のドーピング法に
関する。
従来性なわれているハロゲン元素を含むＩＩ−Ｖｌ族化
合物半導体薄膜の製法は、真空蒸着、電子ビーム蒸溜、
スパッタなどである。即ち、ｕ−ｖｉ族化合物例えは、
硫化亜鉛’（ｚｎｓ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テ
ルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）の高純度粉末に適当量のハロゲ
ン化亜鉛（ＺｎＸ２： Ｘ＝ＯＪ 、 Ｂｒ。
合物半導体薄膜の製法は、真空蒸着、電子ビーム蒸溜、
スパッタなどである。即ち、ｕ−ｖｉ族化合物例えは、
硫化亜鉛’（ｚｎｓ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テ
ルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）の高純度粉末に適当量のハロゲ
ン化亜鉛（ＺｎＸ２： Ｘ＝ＯＪ 、 Ｂｒ。
工）の様な不純物を添加して作成した蒸着用ベレット、
あるいはターゲットを用いての薄膜形成である。
あるいはターゲットを用いての薄膜形成である。
その他信学技報ＥＤ８４−７５ 、ＥＤ８４−７４に記
載の如く母体となる薄膜を形成した後に、ハロゲン元素
を加熱拡散にエリ導入する方法もある。
載の如く母体となる薄膜を形成した後に、ハロゲン元素
を加熱拡散にエリ導入する方法もある。
前述の従来法においては次の様な問題点を有する。
１． 蒸着捷だはスパッタによって得られる薄膜は結晶
性、配向性に劣るため、薄−の光励起による発光効率や
、デバイス作製時の少数ギヤリア注入による発光効率が
低い。
性、配向性に劣るため、薄−の光励起による発光効率や
、デバイス作製時の少数ギヤリア注入による発光効率が
低い。
２、不純物の添加濃度及びその分布に関する制御性が低
い。
い。
この様な問題は、蒸着やスパッタという薄膜形成法では
固有の問題であり、蒸着やスパッタで薄＋１ｕ形成を行
なう限りは、１．２に関する大幅な特性向Ｊ：は期待で
きない。筺た拡散による・・ロゲン元素の導入法では２
に関する問題がとくに大きい。
固有の問題であり、蒸着やスパッタで薄＋１ｕ形成を行
なう限りは、１．２に関する大幅な特性向Ｊ：は期待で
きない。筺た拡散による・・ロゲン元素の導入法では２
に関する問題がとくに大きい。
そこで本発明はこのような問題を解決するもので、その
目的とするところは、結晶性、配向性に優れた薄膜の作
製及び、ドーピングの制御性に優れたＭＯＯＶＤ法を用
いて、ハロゲン元素を含む■−■−■合物半導体薄膜を
作製することにある。
目的とするところは、結晶性、配向性に優れた薄膜の作
製及び、ドーピングの制御性に優れたＭＯＯＶＤ法を用
いて、ハロゲン元素を含む■−■−■合物半導体薄膜を
作製することにある。
本発明に係るハロゲン元素を含む■−■族化合物半導体
ｆｉ、膜の製法においては、有機金属の気相熱分解法（
ＭＯＣＶＤ法）に工り■−■族化族化合物半導体薄形成
する際、ハロゲン元素を含む化学種を該薄嗅形５！雰囲
気へ導入することを特徴としている。
ｆｉ、膜の製法においては、有機金属の気相熱分解法（
ＭＯＣＶＤ法）に工り■−■族化族化合物半導体薄形成
する際、ハロゲン元素を含む化学種を該薄嗅形５！雰囲
気へ導入することを特徴としている。
第１図には本発明で用いるＭＯＣＶＤ装置の概略図を示
す。透明石英製の反応管０）の内部にはＳｉＯコーティ
ングを副シたグラフ了づト製サセプター（Ｑ）がセ゛ソ
トされて２す、サセプター■の」二には基板（３）がセ
ットされている。サセプター■の内部には熱電対■の先
端が埋め込捷れており、基板湿度のモニターを行なう。
す。透明石英製の反応管０）の内部にはＳｉＯコーティ
ングを副シたグラフ了づト製サセプター（Ｑ）がセ゛ソ
トされて２す、サセプター■の」二には基板（３）がセ
ットされている。サセプター■の内部には熱電対■の先
端が埋め込捷れており、基板湿度のモニターを行なう。
反応管■の周囲には、抵抗加熱、高周波、赤外１１３！
などからガる加熱炉■を設け、基板加熱を行なう。反応
管■はバルブ（６）■を介してそれぞれ廃ガス処理系■
、排気シヌテム■へと接続されている。ボンベ［相］０
０にはツレぞれドーピングガス、硫化水素（Ｈ２Ｓ）％
ギヤ１ｊ了−ガスがそれぞれ封入されている。キャリア
ーガスは純化装置Ｑゆにより精製後便用する。ギヤ１」
了−ガスは）］２．Ｈｅいずれでもよい。バブラー０［
相］にはそれぞれ亜鉛ソース、ドーパントが封入されて
いる。［相］はマスフローコントローラで、ガス流量制
御を行なう。ボンベ［相］■及びバブラー■［相］から
供給された原料及びドーパントは、６秒を流れるキャリ
アーガスにより希釈される。バルブ０は三方バルブで、
各ガスを、反応管導入ライン［相］とバイパスライン［
相］との切り換えを行なう。バイパスライン＠はガス処
理系■へ導かれている。
などからガる加熱炉■を設け、基板加熱を行なう。反応
管■はバルブ（６）■を介してそれぞれ廃ガス処理系■
、排気シヌテム■へと接続されている。ボンベ［相］０
０にはツレぞれドーピングガス、硫化水素（Ｈ２Ｓ）％
ギヤ１ｊ了−ガスがそれぞれ封入されている。キャリア
ーガスは純化装置Ｑゆにより精製後便用する。ギヤ１」
了−ガスは）］２．Ｈｅいずれでもよい。バブラー０［
相］にはそれぞれ亜鉛ソース、ドーパントが封入されて
いる。［相］はマスフローコントローラで、ガス流量制
御を行なう。ボンベ［相］■及びバブラー■［相］から
供給された原料及びドーパントは、６秒を流れるキャリ
アーガスにより希釈される。バルブ０は三方バルブで、
各ガスを、反応管導入ライン［相］とバイパスライン［
相］との切り換えを行なう。バイパスライン＠はガス処
理系■へ導かれている。
〔実施例１〕
上述のＭＯＣｖＤ装置を用いて、ハロゲン元素を含む硫
化亜鉛（ＺｎＳ）単結晶膜の成長をＧａＡｓＧａＰ 、
Ｓｉ 基板上に行なった。以下に成長プロセスを示す
。
化亜鉛（ＺｎＳ）単結晶膜の成長をＧａＡｓＧａＰ 、
Ｓｉ 基板上に行なった。以下に成長プロセスを示す
。
１、 基板（Ｄ熱エツチングによる表面清浄化あらか
じめ化学エツチングにエリ表面処理を施した、ＧａＡｓ
、 ＧａＰ 、 Ｓｉ基板を反応管■内にセットし系
内を真空引きする。続いてキャリアガスを導入し、再度
真空引きをする。
じめ化学エツチングにエリ表面処理を施した、ＧａＡｓ
、 ＧａＰ 、 Ｓｉ基板を反応管■内にセットし系
内を真空引きする。続いてキャリアガスを導入し、再度
真空引きをする。
この操作により系内の残留酸素や残留水分を除去する。
キャリアガスを毎分１〜２）程度流しながら、ＧａＡＳ
、ＧａＰ基叛の場合には５００〜６００℃、Ｓ１基板
では９００〜１０００℃に加熱する。この熱エツチング
により基板表面に残留する酸化嗅を除去できる。５〜１
０分間の熱エツチングを飛した後基板湿度を成長温度に
設冗する。
、ＧａＰ基叛の場合には５００〜６００℃、Ｓ１基板
では９００〜１０００℃に加熱する。この熱エツチング
により基板表面に残留する酸化嗅を除去できる。５〜１
０分間の熱エツチングを飛した後基板湿度を成長温度に
設冗する。
２、 結晶成長
ボンベ０からＨ２Ｓを反応炉■へ供給する。
ドーピング、亜鉛ソースラインは、三方バルブ［相］の
操作によりバイパスラインＱ◇へ接ｉｔ してお（。キ
ャリアーガスによるバブラー■のバブリングを開始し亜
鉛ソースの供給をはじめる。続いて、ボンベ［相］から
のガス供給又はバブラー［相］のキャリアーガスによる
バブリング開始によりドーパントを供給開始する。
操作によりバイパスラインＱ◇へ接ｉｔ してお（。キ
ャリアーガスによるバブラー■のバブリングを開始し亜
鉛ソースの供給をはじめる。続いて、ボンベ［相］から
のガス供給又はバブラー［相］のキャリアーガスによる
バブリング開始によりドーパントを供給開始する。
ｎ、ｓ 、亜鉛ソース、ドーパントはそれぞれ希釈ライ
ン［相］により所足濃度に希釈される。マスフローコン
トローラ［相］の指示値が安５？ シにら、三方バルブ
０を反応炉■へ切り候え、ソースガス及びドーパントを
反応炉■へ導入する。基板上には、ＺｎＳ ：Ｘ（Ｘ＝
Ｏｌ、Ｂｒ、■）の成長がおこる。
ン［相］により所足濃度に希釈される。マスフローコン
トローラ［相］の指示値が安５？ シにら、三方バルブ
０を反応炉■へ切り候え、ソースガス及びドーパントを
反応炉■へ導入する。基板上には、ＺｎＳ ：Ｘ（Ｘ＝
Ｏｌ、Ｂｒ、■）の成長がおこる。
代表的成長条件を仄に示す。
キャリアーガス（Ｈｅ）： 総流量＝４．５１／胴亜鉛
ソース： ジエチル亜鉛−ジエチル硫黄の等モル 混合による付加体９０℃ノくブリング量＝１０１］−／
開。
ソース： ジエチル亜鉛−ジエチル硫黄の等モル 混合による付加体９０℃ノくブリング量＝１０１］−／
開。
ジメチル亜鉛−ジエチル硫黄の等モル
混合による付加体の一２０℃ノくブリング量＝１５ｙｄ
／順 ＨｅまだはＨ２ベース ２％Ｈ２Ｓ供給量＝１００づ／
頗 成長温度 ５００〜５００“Ｃ （本発明でいう付加体とは、ジアルキル亜鉛ト、ジアル
キル硫黄又ハシアルキルセレンの等モル混合によって得
られる付加体のみならず、等モル混合を行なった混合物
も含む。さらに該混合物において、一部が付加体を形成
し、他が解離した状態で共存している場合も含む） 以上の条件の時、成長温度、成長基板の種類によらず、
成長速度は０８〜１．０μ？７＋／ ｈ、 ｒとほぼ一
足であった。ノ・ロケン元素のドーピングを行につでも
成長速度は同じだった。
／順 ＨｅまだはＨ２ベース ２％Ｈ２Ｓ供給量＝１００づ／
頗 成長温度 ５００〜５００“Ｃ （本発明でいう付加体とは、ジアルキル亜鉛ト、ジアル
キル硫黄又ハシアルキルセレンの等モル混合によって得
られる付加体のみならず、等モル混合を行なった混合物
も含む。さらに該混合物において、一部が付加体を形成
し、他が解離した状態で共存している場合も含む） 以上の条件の時、成長温度、成長基板の種類によらず、
成長速度は０８〜１．０μ？７＋／ ｈ、 ｒとほぼ一
足であった。ノ・ロケン元素のドーピングを行につでも
成長速度は同じだった。
ハロゲン元素の導入は、仄のいずれかの方法でｏｒ能と
なる。
なる。
イ、キャリアーガスで希釈したＢＣＩ 、 ＨＢｒ。
）１工、 Ｃ１２などのガスをボンベ［相］から供給す
る。
る。
口、ボンベ［相］に封入した揮発性の液体であるＨＥｒ
、Ｈ工＊ Ｂｒ２ ＋ ”２の蒸気を希釈して反応炉へ
供給する。
、Ｈ工＊ Ｂｒ２ ＋ ”２の蒸気を希釈して反応炉へ
供給する。
ハ、バブラー［相］に封入したハロゲン元素を含む液体
状有機物（例えは、ジクロルブタン、クロルベンゼン、
ジブモムプロパン、ヨウ化メチレン等）をギヤリアーガ
スのバブリングにより気化して供給する。
状有機物（例えは、ジクロルブタン、クロルベンゼン、
ジブモムプロパン、ヨウ化メチレン等）をギヤリアーガ
スのバブリングにより気化して供給する。
二、固体のヨウ素をバブラーに入れ、バブラーの加熱に
より昇華したヨウ素をキャリアーガスにより輸送する。
より昇華したヨウ素をキャリアーガスにより輸送する。
所冗の時間成長を行々つた後、亜鉛ソースとハロゲン元
素ソースを供給しているラインのガスを三方バルブ０の
操作によりパイパヌライン＠へ切り換え廃棄する。ギヤ
１１アーガスで希釈した２％Ｈ２ｓを毎分１０〜２０Ｃ
Ｃ程度流し々から、基板を室温１で冷却する。亜鉛ソー
ス、ハロゲン元素ソースの供給を中止する。基板冷却後
、Ｈ２Ｓを三方バルブの操作にエリバイパスライン＠へ
切り換えた後、Ｒ，Ｂの供給を中断し反応炉内を脱気し
て残留するＨ２Ｓを除去する。キャリアーガスの導入に
より、反応炉内を常圧に戻し、基板をとり出す。
素ソースを供給しているラインのガスを三方バルブ０の
操作によりパイパヌライン＠へ切り換え廃棄する。ギヤ
１１アーガスで希釈した２％Ｈ２ｓを毎分１０〜２０Ｃ
Ｃ程度流し々から、基板を室温１で冷却する。亜鉛ソー
ス、ハロゲン元素ソースの供給を中止する。基板冷却後
、Ｈ２Ｓを三方バルブの操作にエリバイパスライン＠へ
切り換えた後、Ｒ，Ｂの供給を中断し反応炉内を脱気し
て残留するＨ２Ｓを除去する。キャリアーガスの導入に
より、反応炉内を常圧に戻し、基板をとり出す。
上記のプロセスに従って行りつだ典型的なドーピング例
として、Ｅｅ又はＢ２ベース１％ＨＣＩを毎分１０〜５
０ＣＣ反応炉へ導入することにより、ＺｎＳ：Ｏｌが得
られた。この薄膜はｎ型を示し、抵抗率δ＝１〜５Ω・
ｍ１電子濃度５〜１０Ｘ１０”ｃｒｎ−” 移動度μ
＝５０〜１００ ｃｒｎｊ／ Ｖ−気の値を示した。
として、Ｅｅ又はＢ２ベース１％ＨＣＩを毎分１０〜５
０ＣＣ反応炉へ導入することにより、ＺｎＳ：Ｏｌが得
られた。この薄膜はｎ型を示し、抵抗率δ＝１〜５Ω・
ｍ１電子濃度５〜１０Ｘ１０”ｃｒｎ−” 移動度μ
＝５０〜１００ ｃｒｎｊ／ Ｖ−気の値を示した。
ＣＩのドーピングと同様に、Ｂｒ、工のドービングも、
ギヤ１１了−ガスで希釈した１〜２％のＩ４Ｂｒ。
ギヤ１１了−ガスで希釈した１〜２％のＩ４Ｂｒ。
Ｈエガスを反応炉内に供給することによって行なった。
ｑｌのドーピングに関しては、ＨＣｌの代ねにＣ１２を
用いても同様のドーピング特性を示した。
用いても同様のドーピング特性を示した。
液体状のＢＢｒ 、 ）］工＋ ” Ｉ２１ ”２封入
されたボンベを用いて、ドーピングする場合は、ボンベ
かう供給される１００％グ）ガスをマスフロコントロー
ラにより流量制御されたギヤ１１アーガスによりあらか
じめ１〜２％に希釈してから、ドー・くントガスボンベ
［相］の配管を通して供給すれはよい。以上の方法によ
って作製したＺｎＳ ： Ｘ （Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ 。
されたボンベを用いて、ドーピングする場合は、ボンベ
かう供給される１００％グ）ガスをマスフロコントロー
ラにより流量制御されたギヤ１１アーガスによりあらか
じめ１〜２％に希釈してから、ドー・くントガスボンベ
［相］の配管を通して供給すれはよい。以上の方法によ
って作製したＺｎＳ ： Ｘ （Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ 。
■）の電気的特性ば％１％ＨＣ／を用いて作製したＺｎ
ＥＥ ： Ｏ／＋と同様の特性を示した。
ＥＥ ： Ｏ／＋と同様の特性を示した。
固体のＩ２を用いてドーピングする場合は、■、を微粉
末に砕いてバブラー［相］内に封入し、昇華によって生
スる工、をキャリアーガスによって反応炉内へ供給した
。バブラ一温度５０℃、ギヤリアーガス流量１００旬ｅ
／順のとき、前述のＺｎＳ：ＣＪと同等の電気的特性を
有するＺｎＳ：工が作製できた。
末に砕いてバブラー［相］内に封入し、昇華によって生
スる工、をキャリアーガスによって反応炉内へ供給した
。バブラ一温度５０℃、ギヤリアーガス流量１００旬ｅ
／順のとき、前述のＺｎＳ：ＣＪと同等の電気的特性を
有するＺｎＳ：工が作製できた。
但シ、バブラー■φから希釈ライン［相］に至る筐での
経路は、工、の凝縮を防ぐだめに、５０℃以上に加熱し
た。
経路は、工、の凝縮を防ぐだめに、５０℃以上に加熱し
た。
ハロゲン元素を含む有機物を用いてドーピングする場せ
には、室温で液体のものをバブラー［相］に封入後、適
当な温度にてキャリアーガスのパブ１１ングを行ない気
化させて反応炉内へ供給した。
には、室温で液体のものをバブラー［相］に封入後、適
当な温度にてキャリアーガスのパブ１１ングを行ない気
化させて反応炉内へ供給した。
ジクロルブタン、ジブロムプロパン、ヨウ化メキレンを
それぞれバブリング湿度−２０℃、−５℃、８℃におい
て、１０，２０Ｃｅ／−程度のバブリングを行なったと
き１％ＨＣ６を用いて作製したＺｎＳ：Ｏｊ！ と同程
度の電気的特性を有するＺｎＳ：Ｘが作製できた。成長
膜のオージエスベクトルニ炭素のピークは検出されなか
った。上述の有機化合物の他、トリクロルエタン、トリ
クロルプロパン、クロルベンゼン、ブロムクロルエタン
、シフロムエタン、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピルなど
、炭素、水素、ハロゲン元素により構成される有機物で
は、ハロゲン元素に関する供給量が同じであれば、類似
したドーピング特性を示した。
それぞれバブリング湿度−２０℃、−５℃、８℃におい
て、１０，２０Ｃｅ／−程度のバブリングを行なったと
き１％ＨＣ６を用いて作製したＺｎＳ：Ｏｊ！ と同程
度の電気的特性を有するＺｎＳ：Ｘが作製できた。成長
膜のオージエスベクトルニ炭素のピークは検出されなか
った。上述の有機化合物の他、トリクロルエタン、トリ
クロルプロパン、クロルベンゼン、ブロムクロルエタン
、シフロムエタン、ヨウ化エチル、ヨウ化プロピルなど
、炭素、水素、ハロゲン元素により構成される有機物で
は、ハロゲン元素に関する供給量が同じであれば、類似
したドーピング特性を示した。
以上の様にして作製されたＺｎＳ：Ｘは成長に用いた基
板の種類によらず、膜１９１μｍ程度のとき０ｕＫａ線
による回折Ｘ線（４００）のピークではにＣ７，にＣ２
による２つのピークの明瞭な分離が見られしかもそグ）
ロッキングカーフの半値幅は０．１５〜０２５°程度で
あった。また電子線回折像は明瞭ｆ（、＜ポットパター
ンを示した。これに対し従来の蒸着やスパッタにより単
結晶基板上に成長したＺｎＳ：Ｘの電子線回折像は、多
結晶の存在を示す１ノングと単結晶に対応するスポット
が共存したパターンをしめしだ。ＭＯＯＶＤ法によって
作製されたＺｎＳ：Ｘの結晶性ズバ従来法によるＺｎＳ
：Ｘに比べ非常に艮いことがわかる。
板の種類によらず、膜１９１μｍ程度のとき０ｕＫａ線
による回折Ｘ線（４００）のピークではにＣ７，にＣ２
による２つのピークの明瞭な分離が見られしかもそグ）
ロッキングカーフの半値幅は０．１５〜０２５°程度で
あった。また電子線回折像は明瞭ｆ（、＜ポットパター
ンを示した。これに対し従来の蒸着やスパッタにより単
結晶基板上に成長したＺｎＳ：Ｘの電子線回折像は、多
結晶の存在を示す１ノングと単結晶に対応するスポット
が共存したパターンをしめしだ。ＭＯＯＶＤ法によって
作製されたＺｎＳ：Ｘの結晶性ズバ従来法によるＺｎＳ
：Ｘに比べ非常に艮いことがわかる。
本発明によって作製されたｚｎｓ：ｘ（ｘ＝ｃｌ。
Ｂｒ、Ｉ）は４５０，４８０ｎｍ付近にピークを有する
青色のフォトルミ洋ツセンスを呈した。典型的なフォト
ルミネッセンススペクトル、！：して、Ｆ２図に１．４
−ジクロルブタンをドーパントにして作製した厚さ約４
０００ＡＶ）ＺｎＢ：Ｃ１薄膜の励起波長、５１８ｎｍ
におけるスペクトルを示す。従来法によって作製したＺ
ｎＳ：Ｘと同一条件下でフォトルミネッセンス強度を比
較したところ、本発明によって作製された試別の分が数
倍強度が高かった。フォトルミネッセンス強度の増加は
、ＺｎＳ：Ｘの結晶性の向上に起因するものと思われる
。 − 〔実施例２〕 〔実施例１〕に示しだＺｎ８：Ｘの成長と同様にして、
ＧａＡｓ基板上へのＺｎＳｅ：Ｘの成長が可能である。
青色のフォトルミ洋ツセンスを呈した。典型的なフォト
ルミネッセンススペクトル、！：して、Ｆ２図に１．４
−ジクロルブタンをドーパントにして作製した厚さ約４
０００ＡＶ）ＺｎＢ：Ｃ１薄膜の励起波長、５１８ｎｍ
におけるスペクトルを示す。従来法によって作製したＺ
ｎＳ：Ｘと同一条件下でフォトルミネッセンス強度を比
較したところ、本発明によって作製された試別の分が数
倍強度が高かった。フォトルミネッセンス強度の増加は
、ＺｎＳ：Ｘの結晶性の向上に起因するものと思われる
。 − 〔実施例２〕 〔実施例１〕に示しだＺｎ８：Ｘの成長と同様にして、
ＧａＡｓ基板上へのＺｎＳｅ：Ｘの成長が可能である。
亜鉛ソースにはジメチル亜鉛とジメチルセレンを等モル
量混合して得られる付加体を用いた。この付加体は０℃
において４６ｍ＋＋ＴＯｒｒ程度の蒸気圧を有する。成
長条件を以下に示す。
量混合して得られる付加体を用いた。この付加体は０℃
において４６ｍ＋＋ＴＯｒｒ程度の蒸気圧を有する。成
長条件を以下に示す。
亜鉛ソースの一２０℃におけるバブリング量２５１１１
１／ ” ｌ Ｅ ｅで希釈した２％ｌ１２ Ｂ ｅの
供給量１００ ｍＡ／ｍ、キャリアーガスを含む全ガス
流量４．５１７鱈、成長温度５００〜５００℃。
１／ ” ｌ Ｅ ｅで希釈した２％ｌ１２ Ｂ ｅの
供給量１００ ｍＡ／ｍ、キャリアーガスを含む全ガス
流量４．５１７鱈、成長温度５００〜５００℃。
以上の条件下において、成長速度は、成長温度５００〜
４００℃では、０．７〜０．９ ｔｔ ｍ ／ ｈｒ
であった。４００〜５００℃では成長温度の上昇に伴
ない減少する傾向にあった。ハロゲン元素の導人は、上
述のＺｎＥｌｅ成長中に、ハロゲン元素を含む化学種を
反応炉内へ供給することによって行なった。供給方法は
ＺｎＳ：Ｘの場合と同様にしだ。
４００℃では、０．７〜０．９ ｔｔ ｍ ／ ｈｒ
であった。４００〜５００℃では成長温度の上昇に伴
ない減少する傾向にあった。ハロゲン元素の導人は、上
述のＺｎＥｌｅ成長中に、ハロゲン元素を含む化学種を
反応炉内へ供給することによって行なった。供給方法は
ＺｎＳ：Ｘの場合と同様にしだ。
ハロゲン元素の導入は、 ■ＭＡ（イオンマイクロア
ナライザー）にエリ確認できた。
ナライザー）にエリ確認できた。
〔実権例６〕
〔実姉例１．２〕に示したＺｎＳ：Ｘ、Ｚｎ５ｅ：Ｘの
成長と同様にしてＺｎＳ、ｘｓｅｘ：Ｘの成長がＧａＡ
ｓ基板上へ可能である。亜鉛ソースとし−Ｃ、ジメチル
亜鉛、又はジエチル硫黄と、ジエチル硫黄の等モル混合
、あるいはジメチル亜鉛とジメチルセレンの等モル混合
によって得られる付加体を用いた。さらに■族ソースと
してＩ（２Ｓ 、 Ｈ２Ｓｅを適当な割付で混合して供
給する。■族ノースの混合比率に応じた固相組成のＺ
ｎ Ｓ、 −ｘ Ｓｅｘ が得られた。
成長と同様にしてＺｎＳ、ｘｓｅｘ：Ｘの成長がＧａＡ
ｓ基板上へ可能である。亜鉛ソースとし−Ｃ、ジメチル
亜鉛、又はジエチル硫黄と、ジエチル硫黄の等モル混合
、あるいはジメチル亜鉛とジメチルセレンの等モル混合
によって得られる付加体を用いた。さらに■族ソースと
してＩ（２Ｓ 、 Ｈ２Ｓｅを適当な割付で混合して供
給する。■族ノースの混合比率に応じた固相組成のＺ
ｎ Ｓ、 −ｘ Ｓｅｘ が得られた。
亜鉛ソース及び２つの■族ソースの総量が、〔実施例１
．２〕と同じ場合、同程度のＺｎＳ、−ｘｓｅの成長速
度か得られた。ハロゲン元素のドーピング特性も同様で
あった。
．２〕と同じ場合、同程度のＺｎＳ、−ｘｓｅの成長速
度か得られた。ハロゲン元素のドーピング特性も同様で
あった。
〔実施例−４〕
〔実施例１〜５〕では、単結晶基板上へのエピタキシャ
ル成しを行々つだが、全く同様にして、非晶質基板、例
えは、ガラス、石英、あるいはこれらの上に形成したＴ
ａ２Ｏ，、５ｉｎ２． Ａｊ！２０． 、１：ＴＯなど
の薄膜上にも積層が可能である。
ル成しを行々つだが、全く同様にして、非晶質基板、例
えは、ガラス、石英、あるいはこれらの上に形成したＴ
ａ２Ｏ，、５ｉｎ２． Ａｊ！２０． 、１：ＴＯなど
の薄膜上にも積層が可能である。
上記の基板に洗浄を施した後、〔実施例１〜ろ〕のプロ
セスに従いＺｎｓ：Ｘなどの成長を行なった。
セスに従いＺｎｓ：Ｘなどの成長を行なった。
得られた薄膜は第６図にその回折Ｘ線パターンを示す如
く（１１１）配向を有する多結晶で、抵抗率は１０８〜
１０１０Ω・ωであった。
く（１１１）配向を有する多結晶で、抵抗率は１０８〜
１０１０Ω・ωであった。
フォトルミネツセンヌスベクトルハ、スペクトル強度が
単結晶膜に比べて小さい点を除いて、スペクトルのパタ
ーンは同じであった。
単結晶膜に比べて小さい点を除いて、スペクトルのパタ
ーンは同じであった。
以上の実施例と全く同様にして、ＺｎＳ上のＺｎＳ：Ｘ
、Ｚｎ５ｅ上のＺｎ５ｅ：Ｘ＊ＺｎＴｅ上のＺｎＴｅ：
Ｘ。
、Ｚｎ５ｅ上のＺｎ５ｅ：Ｘ＊ＺｎＴｅ上のＺｎＴｅ：
Ｘ。
工ｎＰ上のＺｎＢｅ、−ｘＴｅｘ ： Ｘ （０（ｘ（
１） Ｘ＝Ｏノ。
１） Ｘ＝Ｏノ。
Ｂｒ、■の成長も可能である。さらに上述した化合物半
導体以外の■−■族化合物半導体及びその混晶へのハロ
ゲン元素ドーピングが可能である。
導体以外の■−■族化合物半導体及びその混晶へのハロ
ゲン元素ドーピングが可能である。
以上述べた様に本発明によれば、結晶性の優れた良質の
薄膜形成が可能なＭＯＣＶＤ法を用いて１１１−■族化
合物半導体薄Ｉ１弾を形成する際、ハロゲン元素を含む
化学種を該薄膜形成雰囲気へ導入することにより、従来
性なわれていだ蒸痛やスパッタ法及び熱拡散法に比べて
制御性よ（ハロゲン元素のドーピングができしかも結晶
性、フォトルミネッセンス特性においても従来法に勝る
薄膜の作製が可能になった。本発明によって作製される
ＺｎＳ：Ｘ（Ｘ： ハロゲン元素）なる薄膜は、その捷
１の状態でも低速電子線管、ＣＲＴ用の螢光物質として
応用できる。さらにＯｕ 、 Ａｇなどを導入すること
に工りエレクトロルミネッセンスパネルの発光層として
用いることができる。壕だ、単結晶薄膜は、絶縁腹、電
極層を順次積層してＭ工Ｅ＋構造とすることにより、青
色発光ダイオードが作製できる。本発明が種々の表示素
子、発光素子の発光層を作製する際に寄与するところ極
めて太きいと確信する。
薄膜形成が可能なＭＯＣＶＤ法を用いて１１１−■族化
合物半導体薄Ｉ１弾を形成する際、ハロゲン元素を含む
化学種を該薄膜形成雰囲気へ導入することにより、従来
性なわれていだ蒸痛やスパッタ法及び熱拡散法に比べて
制御性よ（ハロゲン元素のドーピングができしかも結晶
性、フォトルミネッセンス特性においても従来法に勝る
薄膜の作製が可能になった。本発明によって作製される
ＺｎＳ：Ｘ（Ｘ： ハロゲン元素）なる薄膜は、その捷
１の状態でも低速電子線管、ＣＲＴ用の螢光物質として
応用できる。さらにＯｕ 、 Ａｇなどを導入すること
に工りエレクトロルミネッセンスパネルの発光層として
用いることができる。壕だ、単結晶薄膜は、絶縁腹、電
極層を順次積層してＭ工Ｅ＋構造とすることにより、青
色発光ダイオードが作製できる。本発明が種々の表示素
子、発光素子の発光層を作製する際に寄与するところ極
めて太きいと確信する。
第１図は本発明に係るＭＯＯＶＤ装置の概略図１・・・
透明石英製の反応管 ２・・・Ｓ１Ｃコーテイングを施したグラファイト製サ
セプター ５・・・基板 ４・・・熱電対 ′ ５・・・抵抗加熱、高周波、赤外線などからなる加
熱炉 ６・・・７・・・バルブ ８・・・廃ガス処理系 ９・・・排気システム １０・・・ドーパング用ガスの入ったボンベ１１・・・
硫化水素など■族水素化物の入ったボンベ １２・・・キャリアーガスの入ったボンベ１５・・・純
化装置 １４・・・Ｚｎソースの入ったバブラー１５・・・ドー
パントが入ったバブラー１６・・・マスフローコントロ
ーラー １７・・・バルブ １８・・・希釈ガスライン １９・・・三方バルブ ２０・・・反応管導入ライン ２１・・・バイパスライン 第２図は本発明によって作製された薄１淋の典型的ガフ
オトルミスツセンススペクトルを示した図（室温で測冗
したＺｎＳ：Ｏ１膜のスペクトル）第５図は本発明によ
って石英ガラス上に作製されたＺｎＳ：Ｏｌ多結晶膜の
回折Ｘ線パターンを示した図 以上
透明石英製の反応管 ２・・・Ｓ１Ｃコーテイングを施したグラファイト製サ
セプター ５・・・基板 ４・・・熱電対 ′ ５・・・抵抗加熱、高周波、赤外線などからなる加
熱炉 ６・・・７・・・バルブ ８・・・廃ガス処理系 ９・・・排気システム １０・・・ドーパング用ガスの入ったボンベ１１・・・
硫化水素など■族水素化物の入ったボンベ １２・・・キャリアーガスの入ったボンベ１５・・・純
化装置 １４・・・Ｚｎソースの入ったバブラー１５・・・ドー
パントが入ったバブラー１６・・・マスフローコントロ
ーラー １７・・・バルブ １８・・・希釈ガスライン １９・・・三方バルブ ２０・・・反応管導入ライン ２１・・・バイパスライン 第２図は本発明によって作製された薄１淋の典型的ガフ
オトルミスツセンススペクトルを示した図（室温で測冗
したＺｎＳ：Ｏ１膜のスペクトル）第５図は本発明によ
って石英ガラス上に作製されたＺｎＳ：Ｏｌ多結晶膜の
回折Ｘ線パターンを示した図 以上
Claims (2)
- （１）有機金属の気相熱分解法（ＭＯＣＶＤ法）により
II−VI族化合物半導体薄膜を形成する際ハロゲン元素を
含む化学種を該薄膜形成雰囲気へ導入することを特徴と
したII−VI族化合物半導体薄膜の製法。 - （２）特許請求の範囲第１項において、ハロゲン元素を
含む化学種が、Ｘ＿２、ＨＸ（Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）又
は、ハロゲン元素を含む有機化合物であることを特徴と
するII−VI族化合物半導体薄膜の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP537885A JPH0682618B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | ▲ｉｉ▼−▲ｖｉ▼族化合物半導体薄膜の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP537885A JPH0682618B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | ▲ｉｉ▼−▲ｖｉ▼族化合物半導体薄膜の製法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7281695A Division JP2650635B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体薄膜の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61164228A true JPS61164228A (ja) | 1986-07-24 |
| JPH0682618B2 JPH0682618B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=11609504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP537885A Expired - Lifetime JPH0682618B2 (ja) | 1985-01-16 | 1985-01-16 | ▲ｉｉ▼−▲ｖｉ▼族化合物半導体薄膜の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682618B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63126235A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 化合物半導体膜の製造方法 |
| JPH01238027A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-22 | Mitsubishi Kasei Corp | 硫化亜鉛膜の製造法 |
| CN117241661A (zh) * | 2023-11-10 | 2023-12-15 | 北京科技大学 | 二维氧族元素端基MXene薄膜及其制备方法与类脑半导体器件 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58179285A (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-20 | Toshiba Corp | 電場発光素子 |
| JPS60198738A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Toshiba Corp | 半導体結晶成長方法 |
-
1985
- 1985-01-16 JP JP537885A patent/JPH0682618B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58179285A (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-20 | Toshiba Corp | 電場発光素子 |
| JPS60198738A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Toshiba Corp | 半導体結晶成長方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63126235A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 化合物半導体膜の製造方法 |
| JPH0740560B2 (ja) * | 1986-11-17 | 1995-05-01 | 日本電信電話株式会社 | 化合物半導体膜の製造方法 |
| JPH01238027A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-22 | Mitsubishi Kasei Corp | 硫化亜鉛膜の製造法 |
| CN117241661A (zh) * | 2023-11-10 | 2023-12-15 | 北京科技大学 | 二维氧族元素端基MXene薄膜及其制备方法与类脑半导体器件 |
| CN117241661B (zh) * | 2023-11-10 | 2024-03-15 | 北京科技大学 | 二维氧族元素端基MXene薄膜及其制备方法与类脑半导体器件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682618B2 (ja) | 1994-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |