JPS61242988A - 化合物半導体混晶の分子線結晶成長法 - Google Patents
化合物半導体混晶の分子線結晶成長法Info
- Publication number
- JPS61242988A JPS61242988A JP8082285A JP8082285A JPS61242988A JP S61242988 A JPS61242988 A JP S61242988A JP 8082285 A JP8082285 A JP 8082285A JP 8082285 A JP8082285 A JP 8082285A JP S61242988 A JPS61242988 A JP S61242988A
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- crystal
- compound
- compound semiconductor
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (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】
（産業上の利用分野）
本発明は化合物半導体混晶の分子線結晶成長法に関する
。
。
（従来技術）
分子線結晶成長法は、超高真空容器中で半導体を構成す
る成分元素をセル（炉）の中で加熱し、分子線として取
り出し、基板上に照射し、半導体の単結晶薄膜を形成さ
せる技術である。この方法により、例えば”” １−ｘ
Ｐｘ ＣＯ＜ Ｘ ＜ １ ）のような化合物半導体
混晶を得ようとする場合、従来分子線源としては、化合
物半導体混晶を構成する元素の単体であるＧａ、Ａｓお
よびＰｔ−それぞれのセルで加熱し、加熱温度に応じた
蒸気圧でセルの開口部よシ飛来してくる分子線を用いて
いた（ジャパニーズ・ジャーナル・オプ・アプライドフ
ィジックス（Ｊｐｎ、Ｊ、Ａｐｐｌ 、Ｐｈｙｓ、 ）
１５巻、 １９７６年、２０９３頁参照）。
る成分元素をセル（炉）の中で加熱し、分子線として取
り出し、基板上に照射し、半導体の単結晶薄膜を形成さ
せる技術である。この方法により、例えば”” １−ｘ
Ｐｘ ＣＯ＜ Ｘ ＜ １ ）のような化合物半導体
混晶を得ようとする場合、従来分子線源としては、化合
物半導体混晶を構成する元素の単体であるＧａ、Ａｓお
よびＰｔ−それぞれのセルで加熱し、加熱温度に応じた
蒸気圧でセルの開口部よシ飛来してくる分子線を用いて
いた（ジャパニーズ・ジャーナル・オプ・アプライドフ
ィジックス（Ｊｐｎ、Ｊ、Ａｐｐｌ 、Ｐｈｙｓ、 ）
１５巻、 １９７６年、２０９３頁参照）。
（従来技術の問題点）
しかし、このように非金属元素単体上それぞれ別個に加
熱して飛来してくる分子綴金用いた場合には、元素種に
よって成長結晶への有効な取り込まれ率、すなわち付着
係数に元素種毎に大きな差異が生じる。
熱して飛来してくる分子綴金用いた場合には、元素種に
よって成長結晶への有効な取り込まれ率、すなわち付着
係数に元素種毎に大きな差異が生じる。
第２図はＧａＡｓ□−ｘＰｘ の分子線結晶成長におけ
るＡｓおよびＰの分子線強度比ｎｐ／ｎＡｓが約１０で
ある場合の付着係数の温度変化特性図である。この場合
、各基板温度において分子の基板上への付着係数比Ｓｐ
／ｓ は０．２〜０．４程度にしＡｓ がならないことが示されている。これはＰ元素分子の付
着係数８９が１よシはるかに小さいことに起因している
。このように付着係数が１よりはるかに小さいというこ
とは、分子ｍｇ分の多くが無駄となって真空容器中に堆
積していることを意味し、真空容器の保守あるいは原料
消費の不経済を招き好ましくない。
るＡｓおよびＰの分子線強度比ｎｐ／ｎＡｓが約１０で
ある場合の付着係数の温度変化特性図である。この場合
、各基板温度において分子の基板上への付着係数比Ｓｐ
／ｓ は０．２〜０．４程度にしＡｓ がならないことが示されている。これはＰ元素分子の付
着係数８９が１よシはるかに小さいことに起因している
。このように付着係数が１よりはるかに小さいというこ
とは、分子ｍｇ分の多くが無駄となって真空容器中に堆
積していることを意味し、真空容器の保守あるいは原料
消費の不経済を招き好ましくない。
（発明の目的）
本発明の目的は、このよう表従来方法における次点を除
去し、非金属性元素間の付着係数の著しい不均衡を招か
ない分子線源を利用できるようにした化合物半導体混晶
の分子線結晶成長法を提供すること忙ある。
去し、非金属性元素間の付着係数の著しい不均衡を招か
ない分子線源を利用できるようにした化合物半導体混晶
の分子線結晶成長法を提供すること忙ある。
（発明の構成）
本発明の構成は、二種類以上の非金属性元素を成分とし
て含む化合物半導体混晶を成長する分子線結晶成長法に
おいて、前記非金属性元素の分子線源として該当する非
金属性元素間の化合物を用いることを特徴とする。
て含む化合物半導体混晶を成長する分子線結晶成長法に
おいて、前記非金属性元素の分子線源として該当する非
金属性元素間の化合物を用いることを特徴とする。
（発明の原理−作用）
本発明は、非金属性元素間化合物を加熱して得られる蒸
気中の成分が二元葉間の混合分子よ構成ること、および
分子種毎に基板への付着係数が異な１特定元素の成長結
晶への取シ込まれ率がそれによシ異なるという事実に基
づいている。すなわち、従来のように単体のＡｓあるい
はｐ６加熱してそれぞれの平衡蒸気圧で決まる強度の分
子線中では、Ａｓ４あるいはＰ４のような４原子分子が
ほとんどを占めておシ、これらの分子の付着係数がＰ、
＜＜Ａｓ、のような関係にあっ九ためＰの取り込まれ効
率が低い値を示していた。
気中の成分が二元葉間の混合分子よ構成ること、および
分子種毎に基板への付着係数が異な１特定元素の成長結
晶への取シ込まれ率がそれによシ異なるという事実に基
づいている。すなわち、従来のように単体のＡｓあるい
はｐ６加熱してそれぞれの平衡蒸気圧で決まる強度の分
子線中では、Ａｓ４あるいはＰ４のような４原子分子が
ほとんどを占めておシ、これらの分子の付着係数がＰ、
＜＜Ａｓ、のような関係にあっ九ためＰの取り込まれ効
率が低い値を示していた。
一方、本発明では、Ａｓ Ｐ 、 Ａｓ ２ Ｐ ２
、 Ａｓ ３ ＦもしくはＡｓＰ３のような化合物を分
子線源として用いておυ、これらを加熱して得られる分
子種はそれぞれ組成式と同様の分子式で表わされる２原
子分子あるいは４原子分子である。また、基板への付着
係数はそれぞれの分子種毎に決まるが、例えばＡｓＰで
はＡｓが含まれている効果によりｐ、 ｔ−用いた場合
よりも付着係数が大きくなシ、結果的にＰ原子の成長結
晶への取込まれ効率が増大することになる。他の分子種
についても同様の性質が成立ち、一般に付着係数の小さ
い単体分子の分子線を用いるよシも付着係数の大きい元
素を含んだ化合物分子の形態の分子線を用いた方が、効
率が良くなっている。したがって１分子線源として該当
する非金属性元素間の化合物を用いることによシ付着係
数の不均衡を招くことがなくなる。
、 Ａｓ ３ ＦもしくはＡｓＰ３のような化合物を分
子線源として用いておυ、これらを加熱して得られる分
子種はそれぞれ組成式と同様の分子式で表わされる２原
子分子あるいは４原子分子である。また、基板への付着
係数はそれぞれの分子種毎に決まるが、例えばＡｓＰで
はＡｓが含まれている効果によりｐ、 ｔ−用いた場合
よりも付着係数が大きくなシ、結果的にＰ原子の成長結
晶への取込まれ効率が増大することになる。他の分子種
についても同様の性質が成立ち、一般に付着係数の小さ
い単体分子の分子線を用いるよシも付着係数の大きい元
素を含んだ化合物分子の形態の分子線を用いた方が、効
率が良くなっている。したがって１分子線源として該当
する非金属性元素間の化合物を用いることによシ付着係
数の不均衡を招くことがなくなる。
（実施例）
以下本発明の実施例を図面によシ詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例全説明するＧａＡｓ１−ｘＰ
ｘ （Ｘ ＝ ０．５ ）の分子線結晶成長を実現させ
た場合の構成図を示している。超高真空容器１中には基
板２に開口部を向ける形で分子線セル３，４゜５が具備
されておシ、それぞれにはＧａ ６．ＡｓＰ３化合物７
およびＡｓ８が充填されておシ、これらはそれぞれ加熱
ヒータ９によシ適当な温度に加熱されている。これによ
シ得られる分子線は、それぞれＧａ、ＡｓＰ３およびＡ
ｓ、であり、加熱温度を適当に設定することによシ、所
望の組成のＧａＡｓ１−ｘＰ、単結晶を基板２上に得る
ことが出来る。
ｘ （Ｘ ＝ ０．５ ）の分子線結晶成長を実現させ
た場合の構成図を示している。超高真空容器１中には基
板２に開口部を向ける形で分子線セル３，４゜５が具備
されておシ、それぞれにはＧａ ６．ＡｓＰ３化合物７
およびＡｓ８が充填されておシ、これらはそれぞれ加熱
ヒータ９によシ適当な温度に加熱されている。これによ
シ得られる分子線は、それぞれＧａ、ＡｓＰ３およびＡ
ｓ、であり、加熱温度を適当に設定することによシ、所
望の組成のＧａＡｓ１−ｘＰ、単結晶を基板２上に得る
ことが出来る。
単体のＡｓｔ−含む分子線セル５は全体としてＡｓとＰ
の組成比を調節するために用いたものである。
の組成比を調節するために用いたものである。
この方法によシＰとＡｓの全体としての付着係数比はほ
ぼ１に近いものとなることが実験により確められた。
ぼ１に近いものとなることが実験により確められた。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明の分子線結晶成長法によれ
ば、二種類以上の非金属性元素を成分として含む化合物
半導体混晶を成長する場合において、非金属性元素の分
子線源として当該非金属性元素間の化合物を用いること
によシ、非金属性元嵩量の付着係数の著しい不均衡を招
くことなく。
ば、二種類以上の非金属性元素を成分として含む化合物
半導体混晶を成長する場合において、非金属性元素の分
子線源として当該非金属性元素間の化合物を用いること
によシ、非金属性元嵩量の付着係数の著しい不均衡を招
くことなく。
原料消費の効率が良くかつ真空容器の保守上も有利であ
る分子線結晶成長方法が得られる。
る分子線結晶成長方法が得られる。
第１図は本発明の一実施例の分子線結晶成長法を説明す
る構成図、第２図は従来法によるＧａＡｓ□−８Ｐ！の
分子線結晶成長においてＡｓおよびＰの分子線強度比”
ｐ／ −１０であるときの各Ａｓ 元素の付着係数比８ｐ／ と基板温度との関Ａｓ 係を示す特性図である。図において １・・・・・・超高真空容器、２・・・・・・基板、３
，４，５・・・・・・分子線セル％ ６・・・・・・Ｇ
ａ、７・・・・・・ＡｇＦ２．８・・・・・・Ａ８．９
・・・・・・加熱ヒータ、である。 第 ／Ｉ！１ ＄：２ ｍ 基板温度／θ３／ｒ（旬
る構成図、第２図は従来法によるＧａＡｓ□−８Ｐ！の
分子線結晶成長においてＡｓおよびＰの分子線強度比”
ｐ／ −１０であるときの各Ａｓ 元素の付着係数比８ｐ／ と基板温度との関Ａｓ 係を示す特性図である。図において １・・・・・・超高真空容器、２・・・・・・基板、３
，４，５・・・・・・分子線セル％ ６・・・・・・Ｇ
ａ、７・・・・・・ＡｇＦ２．８・・・・・・Ａ８．９
・・・・・・加熱ヒータ、である。 第 ／Ｉ！１ ＄：２ ｍ 基板温度／θ３／ｒ（旬
Claims (2)
- （１）二種類以上の非金属性元素を成分として含む化合
物半導体混晶を成長する分子線結晶成長法において、前
記非金属性元素の分子線源として該当する二種類以上の
非金属性元素間の化合物を用いることを特徴とする化合
物半導体混晶の分子線結晶成長方法。 - （２）分子線源が非金属性元素間化合物ＡｓＰ、Ａｓ＿
２Ｐ＿２、Ａｓ＿３Ｐ、ＡｓＰ＿３、ＡｓＳｂ、Ａｓ＿
２Ｓｂ＿２、Ａｓ＿３Ｓｂ、ＡｓＳｂ＿３、ＰＳｂ、Ｐ
＿２Ｓｂ＿２、Ｐ＿３Ｓｂ、ＰＳｂ＿３のうち少なくと
も一つである特許請求の範囲第１項記載の化合物半導体
混晶の分子線結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082285A JPS61242988A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 化合物半導体混晶の分子線結晶成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8082285A JPS61242988A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 化合物半導体混晶の分子線結晶成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61242988A true JPS61242988A (ja) | 1986-10-29 |
Family
ID=13729122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8082285A Pending JPS61242988A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 化合物半導体混晶の分子線結晶成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61242988A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5711813A (en) * | 1994-09-29 | 1998-01-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Epitaxial crystal growth apparatus |
-
1985
- 1985-04-16 JP JP8082285A patent/JPS61242988A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5711813A (en) * | 1994-09-29 | 1998-01-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Epitaxial crystal growth apparatus |
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