JPS61216418A - 半導体超格子構造体 - Google Patents

半導体超格子構造体

Info

Publication number
JPS61216418A
JPS61216418A JP5783085A JP5783085A JPS61216418A JP S61216418 A JPS61216418 A JP S61216418A JP 5783085 A JP5783085 A JP 5783085A JP 5783085 A JP5783085 A JP 5783085A JP S61216418 A JPS61216418 A JP S61216418A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound semiconductor
semiconductor
superlattice structure
monoatomic
monoatomic layer
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
Application number
JP5783085A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2587404B2 (ja
Inventor
Kentarou Onabe
尾鍋　研太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP60057830A priority Critical patent/JP2587404B2/ja
Publication of JPS61216418A publication Critical patent/JPS61216418A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2587404B2 publication Critical patent/JP2587404B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/02549—Antimonides
    • 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
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02455—Group 13/15 materials
    • H01L21/02463—Arsenides
    • 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
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02455—Group 13/15 materials
    • H01L21/02466—Antimonides
    • 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
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02494—Structure
    • H01L21/02496—Layer structure
    • H01L21/02505—Layer structure consisting of more than two layers
    • H01L21/02507—Alternating layers, e.g. superlattice
    • 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
    • H01L21/02546—Arsenides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光デバイスおよび電子デバイス用材料として有
用な本質的に異方的性質を有する半導体超格、子構造体
に関する。
（従来技術とその問題点） 光デバイスまたは電子デバイス用の半導体材料とし°Ｃ
は■族元素のＳｉ、　Ｇｅ、　ＩＩＩ−Ｖ化合物の龜Ｍ
。
ニーもしくはこれらの混晶さらにＩＦ−ＶＩ、ＩＶ−Ｖ
Ｉ化合物等が用いられている。これらの半導体材料は立
方格子であるダイヤモンドをもしくは閃亜鉛鉱型結晶構
造を有することに起因して種々の物性　　　　　　（例
えば誘電率、伝導率等）が等方的な性質を有　　　　　
　、している。実際にデバイスとして特定の機能を実現
させる際にはＰＮ接合や異種材料間のへテロ接合を結晶
中に形成し、さらに電極を適当な位置に配することによ
シ光波の偏波面や伝搬方向もしくは電子の流れの方向を
制御して（へる。しかし元来等方的な材料を用いている
ことにより結晶中で生じる掻々の物理的過程のデバイス
特性上の効率は極めて制限されたものにとどま−ってい
る。
（発明の目的） 本発明の目的は上に述べた従来の材料結晶構造に起因す
る制限を除去し、化合物半導体超格子構遺体を用いて結
晶物性が本質的に異方的性質を有する材料を提供するこ
とにある。
（発明の構成） 本発明によれば、交互に異なる化合物半導体単原子層を
積層して成る半導体超格子構造体に於て、一方の化合物
半導体単原子層を構成する元素と他方の化合物半導体単
原子層を構成する元素とがすべて異なるように選択され
ているような半導体超格子構造体を用いることにより上
記の目的を達することができる。
（発明の作用・原理） 本発明は、元素人％Ｂよ構成る単原子層と元素Ｃ，Ｄよ
構成る単原子層を交互に積層したとき、積層面に平行な
方向の原子配列と垂直な方向の原子配列とが等価でなく
なることに基づいている。
これを第１図に示した本発明の原理を示す図を参照しな
がら説明する。第１図は、一つの単原子層にＡおよびＢ
原子を含み、隣接する単原子層にＣおよびＤ原子を含む
ような単原子層の繰り返しから成る超格子構造体の単原
子層に垂直な断面方向から原子の配列を見た図である。
因において例えばＡ原子は水平方向で常にＢ原子と結合
しているが垂直方向では常にＣ原子と結合している。他
の原子にりいても同様に水平方向の最近接原子と垂直方
向の最近接原子は異なっている。結合という見方に立て
ば、水平方向にはＡ−Ｂ結合およびＣ−Ｄ結合が並び、
垂直方向にはＡ−Ｃ結合およびＢ−Ｄ結合が並んでいる
。このように積層面に平行な方向の原子配列と垂直な方
向の原子配列とは等価でない。このような結晶構造に起
因してあらゆるベクトル的又はテンノル的物性に異方的
性質が生じる。例えば伝導率は等方向な場合には（：σ
ｏ、）のようなスカラー行列であるが、今の場合には　
（二％？）のような対角行列となる。っまシ伝導率は積
層面内とそれに垂直な方向とで異なる。
実際のデバイスにおいては伝導率の大きい方向を選んで
電流を流す構造にしてやれば有利である。
また光学的誘電率についてもに／、Ｆ）のような行列と
なるので光学異方性が生じる。この場合は積層面に平行
な偏光と垂直な偏光とで屈折率、吸収係数に違いが現わ
れ、特定の偏光の選択的伝搬、吸収が可能となる。
（実施例） 以下本発明の有利な特性を用いた実施例について説明す
る。
第２図は本発明ｔ　ＨＩ　−Ｖ化合物半導体において実
現させた場合を示している。Ｉｎ、Ａｓ、　Ｇａ、　Ｓ
ｂはそれぞれ第１図におけるＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ　に相当し
ている。■−Ｖ化合物では原子間の結合は正四面体配置
を取るので図のような断面となるためには積層面は（１
１０）面でなくてはならない。この結果Ｇａ−Ｓｂ結合
およびＩ　ｎ−Ａｓ結合は積層面内に並ぶがＧａ−Ａｓ
結合およびＩ　ｎ　−８ｂ結合は垂直方向成分を有する
ようになる。以上のような超格子構造体は、分子線エピ
タキシー法または有機金属熱分解気相成長法において、
今日原子層エピタキシーと称される成長速度が篩変に制
御されうる手法を用いることにより作製さルる。吸収係
数は元が積層面に平行に入射したとき、直線偏光の偏波
面が積層面と平行な場合と垂直な場合とでおよそ第３図
に示した相異が生じることになり、光子エネルギーが０
．１７〜０．２　ｅＶの光波に対して偏波面が積層面と
平行な光波が選択的に伝搬される結果となる。
（発明の効果） 以上説明したように、交互に異なる化合物半導体単原子
層を積層して成る半導体超格子構造体に於て、一方の化
合物半導体単原子層を構成する元素と他方の化合物半導
体単原子層を構成する元素とがすべて異なるように選択
されているような半導体超格子構造体を用いることによ
り、結晶物性が本質的に異方的性質を有するような光お
よび電子デバイス用材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明における超格子構造体の作用・原理を示
す図。第２図は一実施例を示す図、第３図は実施例の効
果を示す図である。 代堆人弁理士内原　　晋　τ 第１図 第２図 ＜１１０＞ 令 ＯＧａ　　＠）Ｓｂ　　◎Ｉｎ　　　ｅＡｓ第３図 光子エネルギー（ｅｖ）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、交互に異なる化合物半導体単原子層を積層して成る
    半導体超格子構造体に於て、上記の一方の化合物半導体
    単原子層を構成する元素と上記の他方の化合物半導体単
    原子層を構成する元素とがすべて異なるように選択され
    ていることを特徴とする半導体超格子構造体。 ２、交互に積層される単原子層が閃亜鉛鉱型結晶格子の
    （１１０）面に一致するように選択されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項に掲げた半導体超格子構
    造体。
JP60057830A 1985-03-22 1985-03-22 半導体超格子構造体 Expired - Lifetime JP2587404B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60057830A JP2587404B2 (ja) 1985-03-22 1985-03-22 半導体超格子構造体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60057830A JP2587404B2 (ja) 1985-03-22 1985-03-22 半導体超格子構造体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61216418A true JPS61216418A (ja) 1986-09-26
JP2587404B2 JP2587404B2 (ja) 1997-03-05

Family

ID=13066852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60057830A Expired - Lifetime JP2587404B2 (ja) 1985-03-22 1985-03-22 半導体超格子構造体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2587404B2 (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60202927A (ja) * 1984-03-28 1985-10-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ３−５族元素化合物半導体層の形成法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60202927A (ja) * 1984-03-28 1985-10-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ３−５族元素化合物半導体層の形成法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2587404B2 (ja) 1997-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Balkanski et al. Semiconductor physics and applications
US3443854A (en) Dipole device for electromagnetic wave radiation in micron wavelength ranges
Adachi Physical properties of III-V semiconductor compounds
Zhang et al. Growth of ZnO∕ MgZnO quantum wells on sapphire substrates and observation of the two-dimensional confinement effect
e Silva et al. Electron-spin polarization by resonant tunneling
Torii et al. Reflectance and emission spectra of excitonic polaritons in GaN
US20120212375A1 (en) Quantum broadband antenna
JPH03265827A (ja) 量子井戸光学デバイス
JP2740029B2 (ja) 半導体ヘテロ構造
JPH05218580A (ja) 電界可変型偏光光素子
JPH0461336B2 (ja)
JPH0328831A (ja) 非線形光学薄膜
Wu et al. Strain effects in HgTe‐CdTe superlattices grown on CdTe substrates
Lopez et al. Interface studies of InAs/GaSb superlattices by Raman scattering
JPH03182725A (ja) 非線形光学素子及びその製造方法
JPS61216418A (ja) 半導体超格子構造体
Kharel et al. Band structure and absorption properties of (Ga, In)/(P, As, N) symmetric and asymmetric quantum wells and super-lattice structures: Towards lattice-matched III-V/Si tandem
JPS61222216A (ja) 超格子半導体の作製方法
Voisin Heterostructures of lattice mismatched semiconductors: fundamental aspects and device perspectives
Di Felice et al. Theory of the AlN/SiC (101¯ 0) interface
JPS60113488A (ja) １次元量子サイズ効果を有する素子の作製方法
Ambrosch et al. Structural and electronic properties of PbTe/Pb1− xSnxTe superlattices
JPH01154511A (ja) 結晶成長方法
Liliental-Weber et al. Polarity of GaN
JPH02163928A (ja) 量子細線または量子箱の形成方法