JPS6136397B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6136397B2 JPS6136397B2 JP53041538A JP4153878A JPS6136397B2 JP S6136397 B2 JPS6136397 B2 JP S6136397B2 JP 53041538 A JP53041538 A JP 53041538A JP 4153878 A JP4153878 A JP 4153878A JP S6136397 B2 JPS6136397 B2 JP S6136397B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melt
- substrate
- layer
- gallium phosphide
- type
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は化合物半導体発光素子の製造方法、特
に高い発光効率を有するリン化ガリウム（GaP）
緑色発光素子の製造方法に関する。
に高い発光効率を有するリン化ガリウム（GaP）
緑色発光素子の製造方法に関する。
化合物半動体発光素子のうち、GaP結晶を用い
た発光素子は赤色発光から緑色発光まで、任意の
発光色が得られるという利点を有している。この
うち、GaP緑色発光素子では、発光中心不純物と
して窒素原子が添加されているが、発光効率はこ
の窒素原子の添加量に依存し、高い発光効率を得
るには窒素原子が、少なくとも実質的に発光に有
効であるｐ―ｎ接合近傍で高濃度に添加されてい
ることが必要である。しかし、この場合には純緑
色光は得られない。
た発光素子は赤色発光から緑色発光まで、任意の
発光色が得られるという利点を有している。この
うち、GaP緑色発光素子では、発光中心不純物と
して窒素原子が添加されているが、発光効率はこ
の窒素原子の添加量に依存し、高い発光効率を得
るには窒素原子が、少なくとも実質的に発光に有
効であるｐ―ｎ接合近傍で高濃度に添加されてい
ることが必要である。しかし、この場合には純緑
色光は得られない。
ところで従来の製造方法において、高効率GaP
緑色発光素子は、次のようにして得られる。即
ち、ｎ型GaP結晶基板上に窒素原子を添加したｎ
型GaP層を液相エピタキシヤル成長法により形成
し、このｎ型GaPエピタキシヤル層に拡散法或い
は液相エピタキシヤル成長法により、ｐ型GaP層
を設けて、これら層間にｐ―ｎ接合を形成して得
られる。ｎ型GaP層を形成する液相エピタキシヤ
ル成長法としてはボート傾斜法、スライド法或い
は、溶液落下法等があり、いずれもｎ型GaP基板
にテルル（Te）又は硫黄（Ｓ）をドナー不純物
として、適当量含み且つ窒素及び飽和量のGaPを
含む、Ga融液を接触させ、徐冷して行われる。
このような方法で得られたｎ型GaPエピタキシヤ
ル結晶では窒素原子を充分な濃度までドープさせ
ることができず、またｎ型層自体の結晶性も低下
してしまうために充分な発光効率が得られなかつ
た。
緑色発光素子は、次のようにして得られる。即
ち、ｎ型GaP結晶基板上に窒素原子を添加したｎ
型GaP層を液相エピタキシヤル成長法により形成
し、このｎ型GaPエピタキシヤル層に拡散法或い
は液相エピタキシヤル成長法により、ｐ型GaP層
を設けて、これら層間にｐ―ｎ接合を形成して得
られる。ｎ型GaP層を形成する液相エピタキシヤ
ル成長法としてはボート傾斜法、スライド法或い
は、溶液落下法等があり、いずれもｎ型GaP基板
にテルル（Te）又は硫黄（Ｓ）をドナー不純物
として、適当量含み且つ窒素及び飽和量のGaPを
含む、Ga融液を接触させ、徐冷して行われる。
このような方法で得られたｎ型GaPエピタキシヤ
ル結晶では窒素原子を充分な濃度までドープさせ
ることができず、またｎ型層自体の結晶性も低下
してしまうために充分な発光効率が得られなかつ
た。
したがつてこの発明の目的はｎ型層中に窒素原
子を高濃度でドープさせることができ、しかも結
晶性を良くして発光効率の高いGaP緑色発光素子
を再現性良く製造することの可能な方法を提供す
ることである。
子を高濃度でドープさせることができ、しかも結
晶性を良くして発光効率の高いGaP緑色発光素子
を再現性良く製造することの可能な方法を提供す
ることである。
従来の方法によるｎ型エピタキシヤル結晶につ
いて、本発明者等が光電流法により、成長方向の
窒素原子濃度分布を調べたところ、ドナー濃度に
逆比例する分布を示しており、又、結晶成長条件
にも依るが、ドナー濃度の低い結晶の方がより高
濃度の窒素原子が添加される傾向にあることが判
明した。この理由として考えられることは、窒素
原子とドナー不純物とが、共にGaP結晶のＰ原子
位置を置換するため、このような関係が生じてし
まうと考えられる。窒素原子濃度と、ドナー不純
物濃度との間に、このような関係があるためｐ―
ｎ接合部近傍に窒素原子を高濃度添加するには、
そこでのドナー濃度を十分低くしてやることが望
ましいといえる。
いて、本発明者等が光電流法により、成長方向の
窒素原子濃度分布を調べたところ、ドナー濃度に
逆比例する分布を示しており、又、結晶成長条件
にも依るが、ドナー濃度の低い結晶の方がより高
濃度の窒素原子が添加される傾向にあることが判
明した。この理由として考えられることは、窒素
原子とドナー不純物とが、共にGaP結晶のＰ原子
位置を置換するため、このような関係が生じてし
まうと考えられる。窒素原子濃度と、ドナー不純
物濃度との間に、このような関係があるためｐ―
ｎ接合部近傍に窒素原子を高濃度添加するには、
そこでのドナー濃度を十分低くしてやることが望
ましいといえる。
ところで、従来のエピタキシヤル法において、
再現性良く均質に得られるｎ型エピタキシヤル結
晶のｐ―ｎ接合形成部付近のドナー濁度は、２×
1017cm-3前後であつて、これより低く、例えば５
×1016cm-3程度としようとすると、結晶成長開始
部付近では、約１×1016cm-3程度とすることが必
要となる。このようにするとこの部分で特に顕著
に見られる残留アクセプター濃度と同程度となつ
てしまい、制御が困難となり、再現性を良くする
上で支障となる。更にこのような低濃度制御を困
難とする要因として、ドナー不純物の添加法があ
る。添加するドナー不純物は極めて微量となるた
め、添加量を、再現性良く一定にすることは、実
際上かなり難しく、又、Ga溶液内でのドナー不
純物濃度も不均一となり均質化を妨げることにな
る。
再現性良く均質に得られるｎ型エピタキシヤル結
晶のｐ―ｎ接合形成部付近のドナー濁度は、２×
1017cm-3前後であつて、これより低く、例えば５
×1016cm-3程度としようとすると、結晶成長開始
部付近では、約１×1016cm-3程度とすることが必
要となる。このようにするとこの部分で特に顕著
に見られる残留アクセプター濃度と同程度となつ
てしまい、制御が困難となり、再現性を良くする
上で支障となる。更にこのような低濃度制御を困
難とする要因として、ドナー不純物の添加法があ
る。添加するドナー不純物は極めて微量となるた
め、添加量を、再現性良く一定にすることは、実
際上かなり難しく、又、Ga溶液内でのドナー不
純物濃度も不均一となり均質化を妨げることにな
る。
本発明は上記した点を考慮してなされたもの
で、再現性良く、且つ均質にｎ型GaPエピタキシ
ヤル層のドナー濃度を低くし、高濃度の窒素原子
を添加することを可能とするものであり、これに
より発光効率を向上せしめたリン化ガリウム緑色
発光素子の製造方法を提供するものである。
で、再現性良く、且つ均質にｎ型GaPエピタキシ
ヤル層のドナー濃度を低くし、高濃度の窒素原子
を添加することを可能とするものであり、これに
より発光効率を向上せしめたリン化ガリウム緑色
発光素子の製造方法を提供するものである。
上記効果を得るために、本発明の実施例では硫
黄を添加したｎ型GaP基板結晶の一部を、実質上
ドナー不純物を含まないGa融液に溶解させ、こ
の時Ga融液中にもたらされる硫黄によつてｎ型
エピタキシヤル成長層のｐ―ｎ接合形成部付近の
ドナー濃度を規定し、一方ｐ型化を生じ易い結晶
成長開始部付近では、基板以外から混入する残留
シリコン（Si）ドナー不純物を積極的に利用する
ことによつて、発光に実質的に有効なｐ―ｎ接合
部付近に高濃度の窒素原子添加を可能とさせてい
る。又、残留Siドナーの供給源として、更にこの
ような微妙なドナー濃度制御を可能とされるため
ボート材質の少なくとも、Ga融液が接触する大
部分を石英で構成する。更にエピタキシヤル成長
を行なう系の吸着ガスを除去するため、工程の前
半で水素ガス雰囲気を用い、窒素を添加するため
のアンモニアガスを供給する際には雰囲気ガスを
アルゴンガスに切換えて、窒素の高濃度添加を可
能とする。以上により、成長方向に階段状に不純
物濃度が減少するｎ型リン化ガリウム層を形成す
る。
黄を添加したｎ型GaP基板結晶の一部を、実質上
ドナー不純物を含まないGa融液に溶解させ、こ
の時Ga融液中にもたらされる硫黄によつてｎ型
エピタキシヤル成長層のｐ―ｎ接合形成部付近の
ドナー濃度を規定し、一方ｐ型化を生じ易い結晶
成長開始部付近では、基板以外から混入する残留
シリコン（Si）ドナー不純物を積極的に利用する
ことによつて、発光に実質的に有効なｐ―ｎ接合
部付近に高濃度の窒素原子添加を可能とさせてい
る。又、残留Siドナーの供給源として、更にこの
ような微妙なドナー濃度制御を可能とされるため
ボート材質の少なくとも、Ga融液が接触する大
部分を石英で構成する。更にエピタキシヤル成長
を行なう系の吸着ガスを除去するため、工程の前
半で水素ガス雰囲気を用い、窒素を添加するため
のアンモニアガスを供給する際には雰囲気ガスを
アルゴンガスに切換えて、窒素の高濃度添加を可
能とする。以上により、成長方向に階段状に不純
物濃度が減少するｎ型リン化ガリウム層を形成す
る。
なお、前記ガリウム融液中にあらかじめリン化
ガリウムを未飽和量入れておいても良い。
ガリウムを未飽和量入れておいても良い。
また、基板のドナー不純物として硫黄以外に、
テルルも考えられるが、テルルは偏折係数が小さ
いので、テルル単独ではエピタキシヤル層の不純
物濃度が低くなり過ぎる欠点がある。したがつ
て、基板のドナー不純物としてテルル単独では効
果が得られないが、硫黄を主として使用すれば、
他のドナー不純物、例えばテルルが混入していて
も良い。
テルルも考えられるが、テルルは偏折係数が小さ
いので、テルル単独ではエピタキシヤル層の不純
物濃度が低くなり過ぎる欠点がある。したがつ
て、基板のドナー不純物としてテルル単独では効
果が得られないが、硫黄を主として使用すれば、
他のドナー不純物、例えばテルルが混入していて
も良い。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。
る。
まず第１図に示すような液相エピタキシヤル成
長装置を用いて、ｎ型GaP基板上にｎ型GaP層を
形成し、次にこのｎ型GaP層上にｐ型GaP層を形
成してｐ―ｎ接合を形成しGaP緑色発光素子を得
る。このようにして得られたGaP緑色発光素子の
発光効率は、約0.23％という高い値である。
長装置を用いて、ｎ型GaP基板上にｎ型GaP層を
形成し、次にこのｎ型GaP層上にｐ型GaP層を形
成してｐ―ｎ接合を形成しGaP緑色発光素子を得
る。このようにして得られたGaP緑色発光素子の
発光効率は、約0.23％という高い値である。
以下この実施例の方法を具体的に説明する。ま
ず第１図に示す成長装置は、石英製の反応炉１０
内に石英製の成長用ボート１１が配置され、反応
炉１０の外側に２つの加熱装置１２ａ，１２ｂが
設けられたもので、石英製の成長用ボート１１は
GaP基板挿入の開口１３とGaP融液収容用の開口
１４と、不純物をドープするための小孔１５とを
有する石英製の融液収容ボート本体１６と、この
ボート１１の底部を実質的に構成し且つｎ型GaP
基板１７を収容する凹部１８を上面に有するスラ
イド可能な石英製スライダー１９とで構成されて
いる。ｎ型GaP基板１７上及びGa融液上に位置
するようにして前記本体１６の開口１３，１４中
には、例えば石英からなる蓋１３ａ，１４ａが設
けられている。そしてこの成長用ボート１１と少
し離れた反応炉１０中の部分に例えば亜鉛Znか
らなる不純物蒸発源２０が備えられている。また
反応炉１０の両端には、ガスを供給するための開
口２１，２２と、ガスを排出するための開口２３
が設けられている。このような成長装置で、ｎ型
GaP基板上にｎ型GaP層及びｐ型Gap層を形成す
る場合、第２Ａ図，第２Ｂ図並びに第２Ｃ図のよ
うに成長用ボート１１を駆動して行う。まず第２
Ａ図に示すように石英からなるスライダー１９の
凹部１８に不純物として硫黄を４×1017cm-3の濃
度で含むｎ型GaP基板１７を載置し、融液収容ボ
ート本体１６の融液収容開口１４にGaを５ｇ収
容し、ガス供給口２２からH2ガスを反応炉１０
中に流入しながら加熱装置を動作させ成長用ボー
ト１１を1000℃まで上昇せしめる。このように
1000℃に達してから15分後、スライダー１９を矢
印方向に駆動せしめ、第２Ｂ図に示すようにGaP
基板１７とGa融液を接触させ、直ちに第２Ｃ図
のようにGaP基板１７上にGa融液の一部を載せ
たままこれを多数の小孔１５直下に、スライダー
１９を移動させることにより持たらす。この時
GaP基板１７上のGa融液の厚さが例えば1.5mmと
なるように前記スライダー１９の凹部１８の深さ
を設置しておく。この状態で例えば10分間保持し
て上記Ga融液にGaP基板１７の接触表面部を溶
かし込み、この後一定の冷却速度例えば1.5℃／
分で所定の温度、例えば960℃まで冷却する。そ
して960℃に達したら所定の時間、例えば60分間
温度を一定に保ち、この保持開始と同時にガス供
給口２１からアンモニア（NH3）を含むArガスを
反応炉１０中に流入させる。このようにすると流
入されたアンモニアは多数の小孔１５を介して
GaP結晶上のGa融液と反応し、高濃度の窒素が
Ga融液に添加される。60分経過後、溶液を再び
例えば1.5℃／分の冷却速度で900℃まで冷却し、
途中（アンモニア添加時）から急激に高濃度の窒
素原子を含むｎ型GaP層を成長させる。そして
900℃に達したら、所定の時間例えば30分間温度
を一定に保ち、保持開始と同時に、第１図に示す
例えばZnからなる不純物蒸発源２０の加熱装置
１２ｂを動作させ、例えば560℃まで昇温せし
め、その温度で保温する。このようにするとZn
が蒸発し、第１図に示すガス供給口２２からの例
えばArガスと共に多数の小孔１５を介してｎ型
GaP層が成長したｎ型GaP基板上のGa融液に送り
込まれる。その後Ga融液を再び、例えば1.5℃／
分の冷却速度で800℃まで冷却せしめ、ｎ型GaP
層上にｐ型GaP層を成長させ、後は加熱装置１２
ａ及び１２ｂの電源（図示しない）を切り、自然
冷却させる。ところで以上の成長用ボート１１及
び不純物蒸発源２０の温度プログラムは、上述し
た点からも明らかであるが、図示すると第３図
ａ，ｂに示すような分布である。このようにして
得られたｎ型GaP基板上のｎ型GaP層のドナー濃
度の分布は、第４図の実線で示すように成長方向
に対してほぼ階段状に減少するようになつた。こ
れはｎ型GaP層を液相エピタキシヤル成長により
形成する時、前半を水素雰囲気下で、そして後半
をアンモニアを含むArガス雰囲気下で行うため
と推定される。即ち石英製の成長用ボート及び石
英製反応管表面が水素で還元される為、Ga融液
にSiが混入すること、また直接Ga融液に接触す
る成長用ボートからGa融液にSiが混入すること
が考えられる。このためアンモニアを含むArガ
ス雰囲気に切換えるまでに成長するGaP層に高濃
度のSiが添加される。しかも成長用ボートを石英
で成長しているため、カーボンで構成しているよ
り、他の不純物の混入が少なく、且つ前半を水素
雰囲気下で行つている為に、成長ボートに吸着し
ている例えばSO2が水素の還元作用により排気さ
れる。したがつてアンモニアを含むArガス雰囲
気に切換るまでに成長するGaP層のドナー不純物
は上述したように主としてSiで構成されるように
なる。一方後半の成長はアンモニアを含むArガ
ス雰囲気下で行われるため、Ga融液に多量の窒
素が添加され、その一部がGa融液中に溶け込ん
でいるSiと安定な化合物を作り、Ga融液中のSi
が減少してしまい、Ga融液中のドナー不純物と
して基板結晶から溶けだした硫黄が主となる。こ
の為後半で成長するGaP層のドナー濃度を低濃度
に制御できる。
ず第１図に示す成長装置は、石英製の反応炉１０
内に石英製の成長用ボート１１が配置され、反応
炉１０の外側に２つの加熱装置１２ａ，１２ｂが
設けられたもので、石英製の成長用ボート１１は
GaP基板挿入の開口１３とGaP融液収容用の開口
１４と、不純物をドープするための小孔１５とを
有する石英製の融液収容ボート本体１６と、この
ボート１１の底部を実質的に構成し且つｎ型GaP
基板１７を収容する凹部１８を上面に有するスラ
イド可能な石英製スライダー１９とで構成されて
いる。ｎ型GaP基板１７上及びGa融液上に位置
するようにして前記本体１６の開口１３，１４中
には、例えば石英からなる蓋１３ａ，１４ａが設
けられている。そしてこの成長用ボート１１と少
し離れた反応炉１０中の部分に例えば亜鉛Znか
らなる不純物蒸発源２０が備えられている。また
反応炉１０の両端には、ガスを供給するための開
口２１，２２と、ガスを排出するための開口２３
が設けられている。このような成長装置で、ｎ型
GaP基板上にｎ型GaP層及びｐ型Gap層を形成す
る場合、第２Ａ図，第２Ｂ図並びに第２Ｃ図のよ
うに成長用ボート１１を駆動して行う。まず第２
Ａ図に示すように石英からなるスライダー１９の
凹部１８に不純物として硫黄を４×1017cm-3の濃
度で含むｎ型GaP基板１７を載置し、融液収容ボ
ート本体１６の融液収容開口１４にGaを５ｇ収
容し、ガス供給口２２からH2ガスを反応炉１０
中に流入しながら加熱装置を動作させ成長用ボー
ト１１を1000℃まで上昇せしめる。このように
1000℃に達してから15分後、スライダー１９を矢
印方向に駆動せしめ、第２Ｂ図に示すようにGaP
基板１７とGa融液を接触させ、直ちに第２Ｃ図
のようにGaP基板１７上にGa融液の一部を載せ
たままこれを多数の小孔１５直下に、スライダー
１９を移動させることにより持たらす。この時
GaP基板１７上のGa融液の厚さが例えば1.5mmと
なるように前記スライダー１９の凹部１８の深さ
を設置しておく。この状態で例えば10分間保持し
て上記Ga融液にGaP基板１７の接触表面部を溶
かし込み、この後一定の冷却速度例えば1.5℃／
分で所定の温度、例えば960℃まで冷却する。そ
して960℃に達したら所定の時間、例えば60分間
温度を一定に保ち、この保持開始と同時にガス供
給口２１からアンモニア（NH3）を含むArガスを
反応炉１０中に流入させる。このようにすると流
入されたアンモニアは多数の小孔１５を介して
GaP結晶上のGa融液と反応し、高濃度の窒素が
Ga融液に添加される。60分経過後、溶液を再び
例えば1.5℃／分の冷却速度で900℃まで冷却し、
途中（アンモニア添加時）から急激に高濃度の窒
素原子を含むｎ型GaP層を成長させる。そして
900℃に達したら、所定の時間例えば30分間温度
を一定に保ち、保持開始と同時に、第１図に示す
例えばZnからなる不純物蒸発源２０の加熱装置
１２ｂを動作させ、例えば560℃まで昇温せし
め、その温度で保温する。このようにするとZn
が蒸発し、第１図に示すガス供給口２２からの例
えばArガスと共に多数の小孔１５を介してｎ型
GaP層が成長したｎ型GaP基板上のGa融液に送り
込まれる。その後Ga融液を再び、例えば1.5℃／
分の冷却速度で800℃まで冷却せしめ、ｎ型GaP
層上にｐ型GaP層を成長させ、後は加熱装置１２
ａ及び１２ｂの電源（図示しない）を切り、自然
冷却させる。ところで以上の成長用ボート１１及
び不純物蒸発源２０の温度プログラムは、上述し
た点からも明らかであるが、図示すると第３図
ａ，ｂに示すような分布である。このようにして
得られたｎ型GaP基板上のｎ型GaP層のドナー濃
度の分布は、第４図の実線で示すように成長方向
に対してほぼ階段状に減少するようになつた。こ
れはｎ型GaP層を液相エピタキシヤル成長により
形成する時、前半を水素雰囲気下で、そして後半
をアンモニアを含むArガス雰囲気下で行うため
と推定される。即ち石英製の成長用ボート及び石
英製反応管表面が水素で還元される為、Ga融液
にSiが混入すること、また直接Ga融液に接触す
る成長用ボートからGa融液にSiが混入すること
が考えられる。このためアンモニアを含むArガ
ス雰囲気に切換えるまでに成長するGaP層に高濃
度のSiが添加される。しかも成長用ボートを石英
で成長しているため、カーボンで構成しているよ
り、他の不純物の混入が少なく、且つ前半を水素
雰囲気下で行つている為に、成長ボートに吸着し
ている例えばSO2が水素の還元作用により排気さ
れる。したがつてアンモニアを含むArガス雰囲
気に切換るまでに成長するGaP層のドナー不純物
は上述したように主としてSiで構成されるように
なる。一方後半の成長はアンモニアを含むArガ
ス雰囲気下で行われるため、Ga融液に多量の窒
素が添加され、その一部がGa融液中に溶け込ん
でいるSiと安定な化合物を作り、Ga融液中のSi
が減少してしまい、Ga融液中のドナー不純物と
して基板結晶から溶けだした硫黄が主となる。こ
の為後半で成長するGaP層のドナー濃度を低濃度
に制御できる。
また、発光中心不純物である窒素の濃度は、ｎ
型GaP層の成長方向、特にドナー濃度の低い部分
で例えば２×1018cm-3と高くなる。これはｎ型
GaP層のドナー不純物濃度が低い為に、窒素原子
が入り易くなり増大すると考えられる。
型GaP層の成長方向、特にドナー濃度の低い部分
で例えば２×1018cm-3と高くなる。これはｎ型
GaP層のドナー不純物濃度が低い為に、窒素原子
が入り易くなり増大すると考えられる。
このようにｎ型GaP層のドナー濃度が成長方向
に対して階段状に減少し、逆に発光中心（窒素）
濃度がｐ―ｎ接合付近（ドナー濃度の低い部分）
で高濃度となるため、発光効率が高くなる。
に対して階段状に減少し、逆に発光中心（窒素）
濃度がｐ―ｎ接合付近（ドナー濃度の低い部分）
で高濃度となるため、発光効率が高くなる。
なお上記実施例において、成長用ボートを全て
石英で構成したが、Ga融液と接触する成長用ボ
ートの表面だけを石英で、他の部分は、例えばカ
ーボンで形成しても良い。この場合も成長用ボー
トをカーボンだけで構成するよりも、Ga融液に
種々の不純物が入らず、特に不純物濃度の低い部
分を制御するものに好ましい。例えばカーボンだ
けで構成した場合、特にドナー濃度の低いｐ―ｎ
接合付近のｎ型GaP層でｐ型に反転したりする
が、石英で構成するとこのようなことがなく再現
性良くドナー濃度を制御できる。勿論、石英は
Ga融液と接触する箇所に全部形成しなくて、主
要部だけでも良い。
石英で構成したが、Ga融液と接触する成長用ボ
ートの表面だけを石英で、他の部分は、例えばカ
ーボンで形成しても良い。この場合も成長用ボー
トをカーボンだけで構成するよりも、Ga融液に
種々の不純物が入らず、特に不純物濃度の低い部
分を制御するものに好ましい。例えばカーボンだ
けで構成した場合、特にドナー濃度の低いｐ―ｎ
接合付近のｎ型GaP層でｐ型に反転したりする
が、石英で構成するとこのようなことがなく再現
性良くドナー濃度を制御できる。勿論、石英は
Ga融液と接触する箇所に全部形成しなくて、主
要部だけでも良い。
さらに上記実施例で、Ga融液上に石英製の蓋
を用いたが、この蓋は必ずしも必要でなく、この
蓋のない場合は水素ガスによつてGa融液表面上
汚物、例えばガリウム酸化物の除去をより容易に
できる。
を用いたが、この蓋は必ずしも必要でなく、この
蓋のない場合は水素ガスによつてGa融液表面上
汚物、例えばガリウム酸化物の除去をより容易に
できる。
さらにまた上記実施例では、ｐ型GaP層も液相
エピタキシヤル成長で形成したが他の方法、例え
ば拡散方法で形成しても良い。
エピタキシヤル成長で形成したが他の方法、例え
ば拡散方法で形成しても良い。
また上記実施例の場合は、ｎ型GaP層のドナー
濃度分布が第４図に示すように階段状になるが、
濃度の制御、ボートの変形などによつては多少階
段状が変化すると考えられる。
濃度分布が第４図に示すように階段状になるが、
濃度の制御、ボートの変形などによつては多少階
段状が変化すると考えられる。
第１図は本発明の一実施例の方法に用いた液相
エピタキシヤル成長装置の概略を示す断面図、第
２Ａ図ないし第２Ｃ図は第１図装置の成長用ボー
トの駆動状態を夫々示す断面図、第３図ａ，ｂは
第１図の装置の成長用ボートと不純物蒸発源の温
度プログラムを示す曲線図、第４図は本発明の一
実施例の方法によつて得られた発光素子の不純物
プロフアイルを示す図である。 １０……反応炉、１１……成長用ボート、１２
ａ，１２ｂ……加熱装置、１３，１４……開口、
１５……小孔、１６……ボート本体、１７……ｎ
型GaP基板、１８……凹部、１９……スライダ
ー。
エピタキシヤル成長装置の概略を示す断面図、第
２Ａ図ないし第２Ｃ図は第１図装置の成長用ボー
トの駆動状態を夫々示す断面図、第３図ａ，ｂは
第１図の装置の成長用ボートと不純物蒸発源の温
度プログラムを示す曲線図、第４図は本発明の一
実施例の方法によつて得られた発光素子の不純物
プロフアイルを示す図である。 １０……反応炉、１１……成長用ボート、１２
ａ，１２ｂ……加熱装置、１３，１４……開口、
１５……小孔、１６……ボート本体、１７……ｎ
型GaP基板、１８……凹部、１９……スライダ
ー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ドナー不純物を実質上含まないガリウム融液
を収容する融液収容ボートと、該ボートの底部を
実質的に構成し且つｎ型リン化ガリウム基板を収
容するスライド可能なスライダーから構成されて
おり、少なくとも前記ガリウム融液と接触する大
部分を石英で構成した液相エピタキシヤル成長装
置を用いて、前記ｎ型リン化ガリウム基板上にｎ
型リン化ガリウム層を液相エピタキシヤル成長す
るに際し下記の第１ないし第４工程により、行な
い、さらに該層上にｐ型リン化ガリウム層を形成
してリン化ガリウム緑色発光素子を製造する方
法。 主たるドナー不純物として硫黄を含むｎ型リ
ン化ガリウム基板を準備する工程。 前記基板と前記ガリウム融液とを、接触させ
ずこれらを水素ガス雰囲気中で液相エピタキシ
ヤル成長開始温度付近まで加熱する工程。 前記液相エピタキシヤル開始温度付近で、前
記スライダーをスライドして、前記基板とガリ
ウム融液とを接触せしめる工程。 該工程により基板とガリウム融液とを接触せ
しめた後、温度を降下せしめ、少なくともその
途中で水素ガス雰囲気をアルゴンガス雰囲気に
切換えると共に切換えたアルゴンガス雰囲気中
にアンモニアガスを混入せしめ、前記基板上に
成長方向に階段状に不純物濃度が減少するｎ型
リン化ガリウム層を液層エピタキシヤルせしめ
る工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4153878A JPS54133889A (en) | 1978-04-08 | 1978-04-08 | Manufacture of gallium-phosphide green luminous element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4153878A JPS54133889A (en) | 1978-04-08 | 1978-04-08 | Manufacture of gallium-phosphide green luminous element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54133889A JPS54133889A (en) | 1979-10-17 |
| JPS6136397B2 true JPS6136397B2 (ja) | 1986-08-18 |
Family
ID=12611185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4153878A Granted JPS54133889A (en) | 1978-04-08 | 1978-04-08 | Manufacture of gallium-phosphide green luminous element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54133889A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52116072A (en) * | 1976-03-25 | 1977-09-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Process for doping nitrogen to gallium phosphide |
-
1978
- 1978-04-08 JP JP4153878A patent/JPS54133889A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54133889A (en) | 1979-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4526632A (en) | Method of fabricating a semiconductor pn junction | |
| US3960618A (en) | Epitaxial growth process for compound semiconductor crystals in liquid phase | |
| US6144044A (en) | Gallium phosphide green light-emitting device | |
| US4224632A (en) | Green light emitting device | |
| JPH08335715A (ja) | エピタキシャルウエハおよびその製造方法 | |
| JPS6136395B2 (ja) | ||
| US3948693A (en) | Process for the production of yellow glowing gallium phosphide diodes | |
| US5986288A (en) | Epitaxial wafer for a light-emitting diode and a light-emitting diode | |
| JPS6136397B2 (ja) | ||
| JPS6350851B2 (ja) | ||
| US4578126A (en) | Liquid phase epitaxial growth process | |
| JPS6136396B2 (ja) | ||
| RU2031477C1 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЙ AIII и BV МЕТОДОМ ЖИДКОФАЗНОЙ ЭПИТАКСИИ | |
| JPS606552B2 (ja) | リン化ガリウム緑色発光素子 | |
| JPH04328878A (ja) | 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 | |
| JP4211897B2 (ja) | 液相エピタキシャル成長方法 | |
| JPH0214317B2 (ja) | ||
| JPH04328823A (ja) | 発光ダイオ−ド用エピタキシャルウエハの製造方法 | |
| JPH0693522B2 (ja) | リン化ガリウム緑色発光素子の製造方法 | |
| JPH08264467A (ja) | 窒素ドープＧａＰエピタキシャル層の成長方法 | |
| JPH06305900A (ja) | 化合物半導体の熱処理方法 | |
| JPS584833B2 (ja) | Ｇ↓ａＡ↓ｓ発光ダイオ−ドの製造方法 | |
| JPH03161981A (ja) | 半導体装置と２―６族化合物半導体結晶層の製造方法 | |
| JPS5831739B2 (ja) | 燐化ガリウム緑色発光素子の製造方法 | |
| JPH0250617B2 (ja) |