JPS61201700A - 高抵抗ＧａＡｓ結晶およびその製造方法 - Google Patents
高抵抗ＧａＡｓ結晶およびその製造方法Info
- Publication number
- JPS61201700A JPS61201700A JP4188185A JP4188185A JPS61201700A JP S61201700 A JPS61201700 A JP S61201700A JP 4188185 A JP4188185 A JP 4188185A JP 4188185 A JP4188185 A JP 4188185A JP S61201700 A JPS61201700 A JP S61201700A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- resistance
- gaas
- concentration
- deep
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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】
（゛門業上の利用分野）
本発明は高抵抗を有するＧａＡｓ 結晶及びその製造
方法に関する。本発明の高抵抗ＧａＡｓ 結晶は、主と
して各種マイクロ波素子、光学素子等の基板や赤外線の
変調材料として利用できるもので、本発明はさらＫその
歩留りの良い製造方法を提供するものである。
方法に関する。本発明の高抵抗ＧａＡｓ 結晶は、主と
して各種マイクロ波素子、光学素子等の基板や赤外線の
変調材料として利用できるもので、本発明はさらＫその
歩留りの良い製造方法を提供するものである。
（従来の技術）
従来、３００°ＫＫおける比抵抗が１０６０・儒以上の
高抵抗ＧａＡｓ 結晶を製造する方法として、例えば
次のものが知られている。
高抵抗ＧａＡｓ 結晶を製造する方法として、例えば
次のものが知られている。
（Ａ＋ クロム、酸素、鉄等電気的に活性な深い不純
物濃度の総和を電気的に活性な浅い不純物濃度の総和よ
りも多く意図的にドープして結晶成長を行う方法〔文献
１．特公昭５３−４６０７０号公報〕。
物濃度の総和を電気的に活性な浅い不純物濃度の総和よ
りも多く意図的にドープして結晶成長を行う方法〔文献
１．特公昭５３−４６０７０号公報〕。
ＣＢＩ 結晶成長前に使用するＧａＡｓ 多結晶原料
のＧａとＡｓの組成比を制御して結晶成長を行う、或は
直接合成の場合は、チャージするＧａとＡｓのモル比を
制御して行う方法〔文献２ ｅ Ｄ−Ｆ−Ｈｏｌｍｓｓ
ｅｔ、 ａｌ、＠Ｅｌｔ６１ｃｈｉｏｍａｔｒｙ−Ｒ
ｅｌａｔｅ４Ｃｅｎｔｅｒｓ ｉｎ ＬＫＯＧａＡｓ
” 、ＳｅｍｉＳｅｍｌ−Ｉｎ５ｕ１ａｔｉｎ Ｍａｔ
ｅｒｉａｌｓ、１１ｉｖｉａｎ（１９８２）、ｐ１？、
８ｈｉｂａＰｕｎｉｓｈｉｎｇ ）。
のＧａとＡｓの組成比を制御して結晶成長を行う、或は
直接合成の場合は、チャージするＧａとＡｓのモル比を
制御して行う方法〔文献２ ｅ Ｄ−Ｆ−Ｈｏｌｍｓｓ
ｅｔ、 ａｌ、＠Ｅｌｔ６１ｃｈｉｏｍａｔｒｙ−Ｒ
ｅｌａｔｅ４Ｃｅｎｔｅｒｓ ｉｎ ＬＫＯＧａＡｓ
” 、ＳｅｍｉＳｅｍｌ−Ｉｎ５ｕ１ａｔｉｎ Ｍａｔ
ｅｒｉａｌｓ、１１ｉｖｉａｎ（１９８２）、ｐ１？、
８ｈｉｂａＰｕｎｉｓｈｉｎｇ ）。
上記（４）、ノ）の方法は高抵抗ＧａＡｓ 結晶を得
る方法としていずれも結晶成長前あるいは結晶成長中の
条件に注目しておシ、結晶固化後の熱環境が電気抵抗に
及ぼす効果については触れられていない。
る方法としていずれも結晶成長前あるいは結晶成長中の
条件に注目しておシ、結晶固化後の熱環境が電気抵抗に
及ぼす効果については触れられていない。
高抵抗ＧａＡｓ 結晶においては、そのウエノ１上に直
接イオン注入法により、あるいはエピタキシャル法によ
シ形成される動作層の特性を良くしたり、また再現性を
良くするために、ドープする不純物の濃度を少なくする
ことが要求されている。あるいは結晶性を良くする意味
からも、不純物のドープ量を少なくすることが必要であ
る。
接イオン注入法により、あるいはエピタキシャル法によ
シ形成される動作層の特性を良くしたり、また再現性を
良くするために、ドープする不純物の濃度を少なくする
ことが要求されている。あるいは結晶性を良くする意味
からも、不純物のドープ量を少なくすることが必要であ
る。
ところで、電気的に活性な浅い不純物は、使用原料、る
つぼもしくはボート、またはヒータからの汚染により生
じせしめられるものが大部分であり、この大きさを結晶
成長前に予測し、これに応じて、必要巖小眼の深い不純
物の量を、結晶成長前あるいは成長中にドープしたり、
または使用原料の組成比の変化によシ生成せしめたシす
る上記従来法によって、ζ）５Ｘ１０’（Ω−，）とい
う高抵抗ＧａＡｓ 結晶を再現性良く得ることは困難
であり、このことが歩留シを低下させる原因となってい
た。
つぼもしくはボート、またはヒータからの汚染により生
じせしめられるものが大部分であり、この大きさを結晶
成長前に予測し、これに応じて、必要巖小眼の深い不純
物の量を、結晶成長前あるいは成長中にドープしたり、
または使用原料の組成比の変化によシ生成せしめたシす
る上記従来法によって、ζ）５Ｘ１０’（Ω−，）とい
う高抵抗ＧａＡｓ 結晶を再現性良く得ることは困難
であり、このことが歩留シを低下させる原因となってい
た。
本発明の目的は上記の従来法の欠点を解決することであ
り、新規な高抵抗Ｇａム８ 結晶およびその再現性良い
製造方法を提供せんとするものである。
り、新規な高抵抗Ｇａム８ 結晶およびその再現性良い
製造方法を提供せんとするものである。
本発明は、熱エネルギーによ多制御可能な深い不純物準
位例えばＭＬ２準位を利用して、結晶固化後の熱環境を
変化させることによシ、高抵抗化せしめられたＧ＆ムＢ
結晶およびその製造方法を提供するものである。
位例えばＭＬ２準位を利用して、結晶固化後の熱環境を
変化させることによシ、高抵抗化せしめられたＧ＆ムＢ
結晶およびその製造方法を提供するものである。
すなわち本発明の第１の発明は結晶成長後、熱的に制御
可能な不純物準位を利用して得られた高抵抗ＧａＡｓ
結晶である。上記第１の発明の特に好ましい実施態様と
しては、熱的に制御可能な不純物準位の濃度が、熱的に
制御不可能な不純物準位の濃度と同じ又はそれ以上を有
する上記発明が挙げられる。
可能な不純物準位を利用して得られた高抵抗ＧａＡｓ
結晶である。上記第１の発明の特に好ましい実施態様と
しては、熱的に制御可能な不純物準位の濃度が、熱的に
制御不可能な不純物準位の濃度と同じ又はそれ以上を有
する上記発明が挙げられる。
さらに本発明は第２の発明として、熱的に制御可能な不
純物準位の濃度が、熱的に制御不可能な不純物準位の濃
度と同じ又はそれ以上を有する特許請求の範囲第（１）
項に記載される高抵抗Ｇａム８ 結晶に関する。
純物準位の濃度が、熱的に制御不可能な不純物準位の濃
度と同じ又はそれ以上を有する特許請求の範囲第（１）
項に記載される高抵抗Ｇａム８ 結晶に関する。
本発明の高抵抗ＧａＡｓ 結晶を製造する方法は、１）
原料として、電気的に活性な深い不純物準位を形成する
不純物を意図的に含むもの、あ・るいはＧａとムａの組
成比を意図的に変化させたものを使用してＧａＡｓ
単結晶を成長し、固化させる工程、 ２）固化後の結晶を不活性ガスあるいはＡｓを含む雰囲
気中又は真空中で６００℃〜１１００℃の温度範囲にお
いて４時間〜６０時間の範囲で熱的制御を行い固有欠陥
等の作る深い不純物準位濃度を電気的に活性な浅い不純
物準位濃度より大きくする工程より成る。
原料として、電気的に活性な深い不純物準位を形成する
不純物を意図的に含むもの、あ・るいはＧａとムａの組
成比を意図的に変化させたものを使用してＧａＡｓ
単結晶を成長し、固化させる工程、 ２）固化後の結晶を不活性ガスあるいはＡｓを含む雰囲
気中又は真空中で６００℃〜１１００℃の温度範囲にお
いて４時間〜６０時間の範囲で熱的制御を行い固有欠陥
等の作る深い不純物準位濃度を電気的に活性な浅い不純
物準位濃度より大きくする工程より成る。
以下に本発明の高抵抗ＧａＡｓ 結晶およびその製造
方法をその原理よシ詳細に説明する。
方法をその原理よシ詳細に説明する。
ＧａＡｓ 結晶中で、電気的に活性、な深い不純物準
位を形成するものとして、クロム、酸素、鉄等の不純物
、あるいはＧａＡｇ 結晶中の固有欠陥がある。前者の
不純物については、結晶固化時にその不純物がＧａＡｓ
結晶中で占める格子位置が決定されるため、同化後
の熱環境を変化させて、その不純物が形成するエネルギ
ー準位およびその濃度を制御することは不可能である。
位を形成するものとして、クロム、酸素、鉄等の不純物
、あるいはＧａＡｇ 結晶中の固有欠陥がある。前者の
不純物については、結晶固化時にその不純物がＧａＡｓ
結晶中で占める格子位置が決定されるため、同化後
の熱環境を変化させて、その不純物が形成するエネルギ
ー準位およびその濃度を制御することは不可能である。
一方、後者の固有欠陥については、結晶欠陥の一稽であ
る転位が６００℃においてさえ、容易に動きうるという
事実からみて、その固有欠陥が作る深い不純物準位や濃
度を、固化後の熱環境によ多制御し得ることは容易にわ
かる。事実、Ｒｕｍａｂｙ らは固化後のＧａＡｓ
結晶を、適当な熱環境でアニールすることによりＧａ
Ａｓ 結晶中の固有欠陥が作る、−１！ｉＬ２” と
呼ばれる深いドナー型準位の濃度が変化することを見い
出している〔文献５ 、 Ｄ、Ｒｕｍ５ｂｙ ａｔ ａ
ｌｅ＠工ｍｐｒｏｖｅｌＵｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｏｆ
ＩＩＫＣＵｎｄｏｐｅｄ Ｇａｌｌｉｕｍ Ａｒ５ａｎ
ｉｄｅＰｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ Ｈｌｇｈ Ｔｅｍｐｅ
ｒａｔｕｒｅ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ ’ＧａＡｓ工ＯＳ
ｙｍｐｏｓｉｕｍ （ｆ９８３）工１！！］！ｉｌ！ｔ
５４〜５７ ）。
る転位が６００℃においてさえ、容易に動きうるという
事実からみて、その固有欠陥が作る深い不純物準位や濃
度を、固化後の熱環境によ多制御し得ることは容易にわ
かる。事実、Ｒｕｍａｂｙ らは固化後のＧａＡｓ
結晶を、適当な熱環境でアニールすることによりＧａ
Ａｓ 結晶中の固有欠陥が作る、−１！ｉＬ２” と
呼ばれる深いドナー型準位の濃度が変化することを見い
出している〔文献５ 、 Ｄ、Ｒｕｍ５ｂｙ ａｔ ａ
ｌｅ＠工ｍｐｒｏｖｅｌＵｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｏｆ
ＩＩＫＣＵｎｄｏｐｅｄ Ｇａｌｌｉｕｍ Ａｒ５ａｎ
ｉｄｅＰｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ Ｈｌｇｈ Ｔｅｍｐｅ
ｒａｔｕｒｅ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ ’ＧａＡｓ工ＯＳ
ｙｍｐｏｓｉｕｍ （ｆ９８３）工１！！］！ｉｌ！ｔ
５４〜５７ ）。
また、この＠１１ｉＬ２ｍの濃度としてはＧａＡｓ
結晶中に５ Ｘ １０ＩＩ〜５ Ｘ １０’６３″″１
程度存在することが見い出されている〔文献Ａ、 Ｆ
、Ｈａａｅｇａｗａａｔ、 ａｌ、”Ｄｉａｔｒｉｂｕ
ｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｍａｉｎ Ｔｒａｐ ＩＬ２
ｉｎ Ｕｎｃｌｏｐｅ４ ＬＩＯＧａＡｓ ’ 、Ｔａ
ｐ、 、Ｔ、ムｐｐＬ Ｐｈｙｓ、 ２２（１９Ｂり
Ｌ５０２ ：文献５． Ｄ、ＩＬｉＩｏｌｍｅａ ｅ
ｔ ａＬ”Ｃ！ｏｎｔｏｕｒ ｍａｐｓ ｏｆ ＩＩＬ
２ ｄｅｅｐ １ｅｖｓ’ｌ ｉｎ １ｉｑｕｉｌ−ｅ
ｎａａｐｓｕｌａｔｅ４０Ｓｆｆｏａｈｒａｌｓｋｉ
ＧａＡ＋’ ｆｆ、ＡｐｐｌｍＰｈｙａ、 ５５ （１
９８４） ３５８８ ）。
結晶中に５ Ｘ １０ＩＩ〜５ Ｘ １０’６３″″１
程度存在することが見い出されている〔文献Ａ、 Ｆ
、Ｈａａｅｇａｗａａｔ、 ａｌ、”Ｄｉａｔｒｉｂｕ
ｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｍａｉｎ Ｔｒａｐ ＩＬ２
ｉｎ Ｕｎｃｌｏｐｅ４ ＬＩＯＧａＡｓ ’ 、Ｔａ
ｐ、 、Ｔ、ムｐｐＬ Ｐｈｙｓ、 ２２（１９Ｂり
Ｌ５０２ ：文献５． Ｄ、ＩＬｉＩｏｌｍｅａ ｅ
ｔ ａＬ”Ｃ！ｏｎｔｏｕｒ ｍａｐｓ ｏｆ ＩＩＬ
２ ｄｅｅｐ １ｅｖｓ’ｌ ｉｎ １ｉｑｕｉｌ−ｅ
ｎａａｐｓｕｌａｔｅ４０Ｓｆｆｏａｈｒａｌｓｋｉ
ＧａＡ＋’ ｆｆ、ＡｐｐｌｍＰｈｙａ、 ５５ （１
９８４） ３５８８ ）。
このことから、固有欠陥が作る深い不純物単位の濃度は
、結晶固化後の熱環境によシ制御が可能であることがわ
かる。また近年、−１１２”の起源として１ム８の集合
体”（Ｉ！！１１２ ｆａｍｉｌＦ） 説が有力であ
る〔文献６． Ｍ、 Ｔａｎｉｇｕｏｈｉ ｅｔ、 ａ
ｍ。
、結晶固化後の熱環境によシ制御が可能であることがわ
かる。また近年、−１１２”の起源として１ム８の集合
体”（Ｉ！！１１２ ｆａｍｉｌＦ） 説が有力であ
る〔文献６． Ｍ、 Ｔａｎｉｇｕｏｈｉ ｅｔ、 ａ
ｍ。
”８ｐｅａｔｒａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｏ
ｆ ｐｈｏｔｏｑｕｅｎａｈｉｎｇｒａｔｅ ａｎｌ
ｍｕｌｔｉｍｅｔａｓｔａｂｌｅ ５ｔａｔｅｓ
ｆｏｒ ｍｉｄｇａｐｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａ
ｐ （ＫＬ２ ｆａｍｉｌｙ） ｉｎ ＧａＡｓ −ム
ｐｐ１−Ｐｈｙ、Ｌｅｔｔ、 ４５ 、 （１９８４
） ６９ ）この １ム８の集合体” −の形成度合
が熱環境により変化して、深い単位の濃度が変り得るこ
とは容易に想像できる。
ｆ ｐｈｏｔｏｑｕｅｎａｈｉｎｇｒａｔｅ ａｎｌ
ｍｕｌｔｉｍｅｔａｓｔａｂｌｅ ５ｔａｔｅｓ
ｆｏｒ ｍｉｄｇａｐｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａ
ｐ （ＫＬ２ ｆａｍｉｌｙ） ｉｎ ＧａＡｓ −ム
ｐｐ１−Ｐｈｙ、Ｌｅｔｔ、 ４５ 、 （１９８４
） ６９ ）この １ム８の集合体” −の形成度合
が熱環境により変化して、深い単位の濃度が変り得るこ
とは容易に想像できる。
以下本発明を具体的に説明する。
原料として、クロム、酸素、鉄等の電気的に活性な深い
不純物準位を形成し、かつその濃度が結晶固化後の熱的
環境により制御不可能な不純物を意図的に５ Ｘ １０
”ｃｆ！１− 以下含むもの、あるいはＧａとＡｓの
組成比を意図的に変化させたものを使用して高抵抗Ｇａ
Ａｓ 結晶を得ることを目的としてＢＢ法、ＧＮＰ法
あるいはＩａＫＯ法によりＧａＡｓ 単結晶を成長し
、固化させる。本工程により、クロム、酸素、鉄等の不
純物は、ＧａＡｓの禁制帯中に、電気的に活性な深い準
位を形成し、この濃度は、固化後の熱環境により、制御
が不可能となる。またＧａとムＢの原料組成比を変えた
ものについては、”１１Ｌ２”と呼ばれる深いドナー型
準位が５ Ｘ １０”−５Ｘ １０１＠、−”程度、固
化後、形成される。
不純物準位を形成し、かつその濃度が結晶固化後の熱的
環境により制御不可能な不純物を意図的に５ Ｘ １０
”ｃｆ！１− 以下含むもの、あるいはＧａとＡｓの
組成比を意図的に変化させたものを使用して高抵抗Ｇａ
Ａｓ 結晶を得ることを目的としてＢＢ法、ＧＮＰ法
あるいはＩａＫＯ法によりＧａＡｓ 単結晶を成長し
、固化させる。本工程により、クロム、酸素、鉄等の不
純物は、ＧａＡｓの禁制帯中に、電気的に活性な深い準
位を形成し、この濃度は、固化後の熱環境により、制御
が不可能となる。またＧａとムＢの原料組成比を変えた
ものについては、”１１Ｌ２”と呼ばれる深いドナー型
準位が５ Ｘ １０”−５Ｘ １０１＠、−”程度、固
化後、形成される。
次いで該固化後の結晶に対して、不活性ガスあるいはム
８を含む雰囲気中又は真空中で、６００℃〜１１００℃
の温度範囲において、４時間〜６０時間の範囲で熱処理
を行うことによシ熱的制御が可能な、深い準位を形成す
る固有欠陥等を生成せしめ、その濃度を増加させ、安定
に電気的に活性な深い準位の濃度が電気的に活性な浅い
不純物準位の濃度よシも大きくなる状態を作シ出すこと
Ｋより、高抵抗ＧａＡｓ 結晶が安定的に得られること
がわかる。
８を含む雰囲気中又は真空中で、６００℃〜１１００℃
の温度範囲において、４時間〜６０時間の範囲で熱処理
を行うことによシ熱的制御が可能な、深い準位を形成す
る固有欠陥等を生成せしめ、その濃度を増加させ、安定
に電気的に活性な深い準位の濃度が電気的に活性な浅い
不純物準位の濃度よシも大きくなる状態を作シ出すこと
Ｋより、高抵抗ＧａＡｓ 結晶が安定的に得られること
がわかる。
ところで、本発明の熱処理条件よりも厳しい熱環境すな
わち１１００℃以上、処理時間６０時間以上で熱処理を
行うとインゴット表面からのＡｓの解離が激しく、結晶
性を著しく低下させる。また本発明の条件よりもゆるい
熱環境すなわち６００℃以下、処理時間４時間以下で熱
処理を行うと固有欠陥を生成せしめる熱エネルギーが不
足するため、該効果は認められない。
わち１１００℃以上、処理時間６０時間以上で熱処理を
行うとインゴット表面からのＡｓの解離が激しく、結晶
性を著しく低下させる。また本発明の条件よりもゆるい
熱環境すなわち６００℃以下、処理時間４時間以下で熱
処理を行うと固有欠陥を生成せしめる熱エネルギーが不
足するため、該効果は認められない。
以下実施例によシ具体的に説明する。
使用原料としては、ＩＩＩＢ法によ）作られた、キャリ
ア濃度が５ Ｘ １０ＩＩα−３以下のＧａＡｓ 多
結晶１５００１Ｆを用？、る。このＧａＡｓ 多結晶
に、意図的に純度９９９９％の金属クロムを２８５１１
Ｉ９’添加して、ＰＢＮるつぼを用いてＩ、！Ｉ：Ｏ法
によシＧａム８結晶の成長を行（＾直径５５±３ｆｉ、
長さ５０鱈の単結晶が得られた。該結晶を第１図の如（
８，Ｍ、７３つの部分に分ける。各々の部分の長さｓ、
ｍ、ｔはそれぞれ１０．３ Ｇ、１０．とする。
ア濃度が５ Ｘ １０ＩＩα−３以下のＧａＡｓ 多
結晶１５００１Ｆを用？、る。このＧａＡｓ 多結晶
に、意図的に純度９９９９％の金属クロムを２８５１１
Ｉ９’添加して、ＰＢＮるつぼを用いてＩ、！Ｉ：Ｏ法
によシＧａム８結晶の成長を行（＾直径５５±３ｆｉ、
長さ５０鱈の単結晶が得られた。該結晶を第１図の如（
８，Ｍ、７３つの部分に分ける。各々の部分の長さｓ、
ｍ、ｔはそれぞれ１０．３ Ｇ、１０．とする。
８、Ｔ各々の部分から図に示すＩＦ、Ｂの位置から２枚
のウニ八ＩＦ、Ｂを切り出しラップ→ボリツシエの工程
によりミラーウエノ・に仕上げ、第５図に示した如く、
ＯＩＦに垂直な方向に５Ｘ５ｍ角の試料を切り出し、Ｖ
ａｎ ｄｅｒ Ｆａｕｎ 法型のホール測定法により
比抵抗を測定した。この結果を第３図に示す。これよｆ
ｉＰ１ウニノーは、ウエノ１中心部においては比抵抗が
１０−Ω・傭近くあるのに対して、ウニ八周辺部では５
Ｘ １０＠Ω・１以上になっておシ、低抵抗化してい
ることがわかる。これに対してＢ１ウェハでは、ウエノ
・全面において比抵抗が５ Ｘ １０’Ω・１以下とな
っており、低抵抗化していることがわかる。このことか
ら、このＩＰｌおよびＢＩＩＣはさまれた部分Ｍは、低
抵抗化していることが推測される。
のウニ八ＩＦ、Ｂを切り出しラップ→ボリツシエの工程
によりミラーウエノ・に仕上げ、第５図に示した如く、
ＯＩＦに垂直な方向に５Ｘ５ｍ角の試料を切り出し、Ｖ
ａｎ ｄｅｒ Ｆａｕｎ 法型のホール測定法により
比抵抗を測定した。この結果を第３図に示す。これよｆ
ｉＰ１ウニノーは、ウエノ１中心部においては比抵抗が
１０−Ω・傭近くあるのに対して、ウニ八周辺部では５
Ｘ １０＠Ω・１以上になっておシ、低抵抗化してい
ることがわかる。これに対してＢ１ウェハでは、ウエノ
・全面において比抵抗が５ Ｘ １０’Ω・１以下とな
っており、低抵抗化していることがわかる。このことか
ら、このＩＰｌおよびＢＩＩＣはさまれた部分Ｍは、低
抵抗化していることが推測される。
次にこの中央部分Ｍを石英管の中に真空封入し、これを
第４図の如く熱処理炉の中に挿入して、８００℃で１２
時間熱処理を行った。第４図中“１は石英管、２は熱処
理炉、３はヒーターである。熱処理後インゴットＭを取
り出して第１図に示した如く、インゴット端部より５ｍ
の位置のところから、Ｍ２．Ｍ２４ ２枚のウェハを切
シ出した。このウェハに対して上述したと同様の方法に
より比抵抗を測定した。この結果を第３図ＫＭ２（Ｘ印
）、Ｍ２４Δ印として示す。この図から明かな様に、比
抵抗は両方のウェハにおいて、ウェハ全面で１０１０・
１以上となっており高抵抗化されていることが確認され
た。
第４図の如く熱処理炉の中に挿入して、８００℃で１２
時間熱処理を行った。第４図中“１は石英管、２は熱処
理炉、３はヒーターである。熱処理後インゴットＭを取
り出して第１図に示した如く、インゴット端部より５ｍ
の位置のところから、Ｍ２．Ｍ２４ ２枚のウェハを切
シ出した。このウェハに対して上述したと同様の方法に
より比抵抗を測定した。この結果を第３図ＫＭ２（Ｘ印
）、Ｍ２４Δ印として示す。この図から明かな様に、比
抵抗は両方のウェハにおいて、ウェハ全面で１０１０・
１以上となっており高抵抗化されていることが確認され
た。
また比抵抗を測定したウェハの残り部分を利用してＧＩ
ＦＡ法によりクロム濃度、８８Ｍ日法によりシリコン濃
度、ＬｖＭ法により炭素濃度を測定して、次表１にまと
めたような結果を得た。
ＦＡ法によりクロム濃度、８８Ｍ日法によりシリコン濃
度、ＬｖＭ法により炭素濃度を測定して、次表１にまと
めたような結果を得た。
表 １
この表より、熱処理により深い準位を形成するクロムの
濃度、および浅い準位を形成するシリコン及び炭素の濃
度には、はとんど変化が見られないことが明らかである
。
濃度、および浅い準位を形成するシリコン及び炭素の濃
度には、はとんど変化が見られないことが明らかである
。
本実施例においては、固化後の結晶を室温まで冷却して
炉よシ取り出して、熱処理を加えた。
炉よシ取り出して、熱処理を加えた。
しかし、結晶固化後、インゴットを融点（１２３８℃）
付近から室温まで冷却する過程において、意図的に熱環
境を６００〜１１００℃、保持時間４時間〜６０時間の
間で変化させることによシ、固有欠陥を生成せしめ、そ
の濃度を増加させる事ができるのは言うまでもない。
付近から室温まで冷却する過程において、意図的に熱環
境を６００〜１１００℃、保持時間４時間〜６０時間の
間で変化させることによシ、固有欠陥を生成せしめ、そ
の濃度を増加させる事ができるのは言うまでもない。
（発明の効果）
以上説明したように、固化後の熱環境を変化させること
Ｋより、電気的に活性な深い準位を形成する固有欠陥等
の濃度を制御できることから、従来法によれば固化後低
抵抗化して不良となるはずのＧａＡｓ 結晶を、高抵
抗化せしめて良品とすることができるためＧａＡｓ 結
晶の歩留向上という利点がある。
Ｋより、電気的に活性な深い準位を形成する固有欠陥等
の濃度を制御できることから、従来法によれば固化後低
抵抗化して不良となるはずのＧａＡｓ 結晶を、高抵
抗化せしめて良品とすることができるためＧａＡｓ 結
晶の歩留向上という利点がある。
第１図は本発明の実施例におけるＧａＡｓ 結晶とウ
ェハ切り出し位置とを説明する図、第２図は上記により
切り出したＢ１ウェハからの試料サンプリングを説明す
る図、 第３図は本発明の実施例における各ウェハの中心からの
距離と抵抗率の関係を測定した結果を示すグラフであっ
て、○印ＩＰ１、・印Ｂ１、×印Ｍ２、Δ印Ｍ２４を示
す。 第４図は本発明の熱的制御の実施態様を示す図である。
ェハ切り出し位置とを説明する図、第２図は上記により
切り出したＢ１ウェハからの試料サンプリングを説明す
る図、 第３図は本発明の実施例における各ウェハの中心からの
距離と抵抗率の関係を測定した結果を示すグラフであっ
て、○印ＩＰ１、・印Ｂ１、×印Ｍ２、Δ印Ｍ２４を示
す。 第４図は本発明の熱的制御の実施態様を示す図である。
Claims (4)
- （１）結晶成長後、熱的に制御可能な不純物準位を利用
して得られた高抵抗ＧａＡｓ結晶。 - （２）熱的に制御可能な不純物準位の濃度が、熱的に制
御不可能な不純物準位の濃度と同じ又はそれ以上を有す
る特許請求の範囲第（１）項に記載される高抵抗ＧａＡ
ｓ結晶。 - （３）比抵抗が５×１０＾６Ω・ｃｍ以上である特許請
求の範囲第（１）項又は第（２）項に記載される高抵抗
ＧａＡｓ結晶。 - （４）結晶成長後に、該結晶を不活性ガス、あるいはＡ
ｓを含む雰囲気中又は真空中で６００℃〜１１００℃の
温度範囲において４時間〜６０時間の熱的制御を行うこ
とを特徴とする高抵抗ＧａＡｓ結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4188185A JPS61201700A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 高抵抗ＧａＡｓ結晶およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4188185A JPS61201700A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 高抵抗ＧａＡｓ結晶およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201700A true JPS61201700A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH0557239B2 JPH0557239B2 (ja) | 1993-08-23 |
Family
ID=12620613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4188185A Granted JPS61201700A (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | 高抵抗ＧａＡｓ結晶およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201700A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61222999A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-03 | Dowa Mining Co Ltd | ３−ｖ族化合物半導体単結晶の電気的特性改良方法 |
| JPS63195199A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-12 | Dowa Mining Co Ltd | ガリウム砒素結晶の製造方法 |
| JPH0714077U (ja) * | 1993-03-31 | 1995-03-10 | 利夫 原田 | 開き戸 |
| CN106536795A (zh) * | 2014-07-17 | 2017-03-22 | 住友电气工业株式会社 | GaAs晶体 |
| CN113847183A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 上海鑫歆源电子有限公司 | 一种热量控制模块、驱动电路及点火线圈驱动器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110373710B (zh) * | 2019-07-09 | 2020-12-18 | 有研光电新材料有限责任公司 | 水平法砷化镓单晶尾部位错密度的降低方法 |
-
1985
- 1985-03-05 JP JP4188185A patent/JPS61201700A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| APPL.PHYS.LETT.=1982 * |
| SEMI-INSULATING 3-5 MATERIALS * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61222999A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-03 | Dowa Mining Co Ltd | ３−ｖ族化合物半導体単結晶の電気的特性改良方法 |
| JPS63195199A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-12 | Dowa Mining Co Ltd | ガリウム砒素結晶の製造方法 |
| JPH0714077U (ja) * | 1993-03-31 | 1995-03-10 | 利夫 原田 | 開き戸 |
| CN106536795A (zh) * | 2014-07-17 | 2017-03-22 | 住友电气工业株式会社 | GaAs晶体 |
| JPWO2016009660A1 (ja) * | 2014-07-17 | 2017-04-27 | 住友電気工業株式会社 | ＧａＡｓ結晶 |
| EP3170928A1 (en) | 2014-07-17 | 2017-05-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gaas crystal |
| EP3170928A4 (en) * | 2014-07-17 | 2018-03-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gaas crystal |
| US10301744B2 (en) | 2014-07-17 | 2019-05-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | GaAs crystal |
| US10829867B2 (en) | 2014-07-17 | 2020-11-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | GaAs crystal |
| EP3795725A1 (en) * | 2014-07-17 | 2021-03-24 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | N-type gaas single crystal |
| CN113847183A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-28 | 上海鑫歆源电子有限公司 | 一种热量控制模块、驱动电路及点火线圈驱动器 |
| CN113847183B (zh) * | 2021-09-23 | 2022-09-30 | 上海鑫歆源电子有限公司 | 一种热量控制模块、驱动电路及点火线圈驱动器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0557239B2 (ja) | 1993-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6345198A (ja) | 多元系結晶の製造方法 | |
| JP6547360B2 (ja) | ＣａＭｇＺｒ置換型ガドリニウム・ガリウム・ガーネット（ＳＧＧＧ）単結晶の育成方法およびＳＧＧＧ単結晶基板の製造方法 | |
| Huang et al. | Growth of gallium oxide bulk crystals: a review | |
| JPS61201700A (ja) | 高抵抗ＧａＡｓ結晶およびその製造方法 | |
| Kuramata et al. | Floating zone method, edge-defined film-fed growth method, and wafer manufacturing | |
| US3623905A (en) | Gallium compounds with reduced silicon contamination and a method of manufacturing them | |
| EP1498518B1 (en) | Method for the production of silicon carbide single crystal | |
| Houlton et al. | A study of growth defects in lead germanate crystals | |
| US4929564A (en) | Method for producing compound semiconductor single crystals and method for producing compound semiconductor devices | |
| JPH11268998A (ja) | ＧａＡｓ単結晶インゴットおよびその製造方法ならびにそれを用いたＧａＡｓ単結晶ウエハ | |
| JPH0246560B2 (ja) | ||
| JPH0557240B2 (ja) | ||
| KR102673788B1 (ko) | 실리콘카바이드 단결정의 제조 방법 | |
| KR102807522B1 (ko) | 도핑된 펠릿을 이용한 단결정 제조 방법 및 단결정 | |
| Ciszek | Synthesis and crystal growth of copper indium diselenide from the melt | |
| KR102429972B1 (ko) | 고저항 웨이퍼 제조 방법 | |
| JP4778150B2 (ja) | ＺｎＴｅ系化合物半導体単結晶の製造方法およびＺｎＴｅ系化合物半導体単結晶 | |
| JPH02289484A (ja) | 単結晶成長装置 | |
| JPH0637358B2 (ja) | リン化インジウム単結晶及びその製造方法 | |
| JP2736343B2 (ja) | 半絶縁性ＩｎＰ単結晶の製造方法 | |
| JPH0316988A (ja) | 化合物半導体単結晶製造装置 | |
| JPS59131599A (ja) | ＧａＡｓ単結晶の製造方法 | |
| JPH0411518B2 (ja) | ||
| JPH07206577A (ja) | レアア−ス・ガリウム・ペロブスカイト単結晶の育成方法 | |
| JPS60210599A (ja) | 半絶縁性ＧａＡｓ結晶の成長方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |