JPS62118532A - ＺｎＳｘＳｅ↓１−ｘ半導体装置の製造方法 - Google Patents
ＺｎＳｘＳｅ↓１−ｘ半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS62118532A JPS62118532A JP60258920A JP25892085A JPS62118532A JP S62118532 A JPS62118532 A JP S62118532A JP 60258920 A JP60258920 A JP 60258920A JP 25892085 A JP25892085 A JP 25892085A JP S62118532 A JPS62118532 A JP S62118532A
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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
本発明は有機金属熱分解法（以下、ＭＯＧＶＤ法と称°
す）により、接合を有するＺｎ ＳＸ Ｓθ＋ −ｘ半
導体装置を製作する製造方法に関するものである。
す）により、接合を有するＺｎ ＳＸ Ｓθ＋ −ｘ半
導体装置を製作する製造方法に関するものである。
従来の技術
セレン化亜鉛（以下ＺｎＳθと記す）は直接遷移型で室
温において２．６７θＶのエネルギーギャップを有する
ため青色の発光素子の有望な材料である。
温において２．６７θＶのエネルギーギャップを有する
ため青色の発光素子の有望な材料である。
２、、、・
またセレン・イオウ化亜鉛（Ｚｎ ＳＸ ３８１−ｘ
） も。
） も。
Ｘ ＝ ０．０６で砒化ガリウム（ＧａＡｓ ）と格子
定数が一致し、 ＺｎＳｅと同様に、青色発光素子の材
料として期待される。
定数が一致し、 ＺｎＳｅと同様に、青色発光素子の材
料として期待される。
Ｚｎ５ｅの結晶成長法には、ＭＯＣＶＤ法が高純度の結
晶を得る１つの有効な方法である。ＭＯＣＶＤ法では、
通常、Ｇａ Ａｓ単結晶ｔ Ｍ板として、ジメチル亜鉛
（以下、ＤＭＺという）あるいはジエチル亜鉛（以下、
ＤＥＺという）等の亜鉛の有機化合物とセレン化水素（
Ｈ２Ｓｅ ） あるいはジメチルセレン（以下、ＤＭＳ
ｅという）やジエチルセレン（以下、ＤＥＳｅ とい
う）／′！ｒのセレンの有機化合物とを反応させ、上記
４１１（板上にＺｎＳｅのエビクキシセル層を成長させ
る。
晶を得る１つの有効な方法である。ＭＯＣＶＤ法では、
通常、Ｇａ Ａｓ単結晶ｔ Ｍ板として、ジメチル亜鉛
（以下、ＤＭＺという）あるいはジエチル亜鉛（以下、
ＤＥＺという）等の亜鉛の有機化合物とセレン化水素（
Ｈ２Ｓｅ ） あるいはジメチルセレン（以下、ＤＭＳ
ｅという）やジエチルセレン（以下、ＤＥＳｅ とい
う）／′！ｒのセレンの有機化合物とを反応させ、上記
４１１（板上にＺｎＳｅのエビクキシセル層を成長させ
る。
発明が解決しようとする間頭点
Ｚｎ５ｘＳｅ１Ｘ（０≦ｘ〈１）は他のワイドギャップ
半導体と同様、自己補償効果あるいは不純物の汚染のた
め、ｎ型結晶は比較的容易に得られるが、ｐ準結晶の作
成は極めて困難である。従来の結晶成長方法では、いず
れも成長湿度が高く、深いアクセプタ準位となる真性欠
陥および外因性の不純物を導入しやすいため、補償され
通常高比抵抗の結晶となる。そのためこれらの高比抵抗
の結晶を亜鉛（Ｚｎ ）溶液中で熱処理する亜鉛抽出に
より低比抵抗のｎ型結晶を作成している。さらに、ＩＪ
ＩＳ構造を作成する場合、結晶表面を酸化させるか、あ
るいは絶縁層膜を付着させる。そして、これを用いてｐ
−ｎ接合を形成する場合、アクセプタ不純物を拡散させ
る方法が採用されている。
半導体と同様、自己補償効果あるいは不純物の汚染のた
め、ｎ型結晶は比較的容易に得られるが、ｐ準結晶の作
成は極めて困難である。従来の結晶成長方法では、いず
れも成長湿度が高く、深いアクセプタ準位となる真性欠
陥および外因性の不純物を導入しやすいため、補償され
通常高比抵抗の結晶となる。そのためこれらの高比抵抗
の結晶を亜鉛（Ｚｎ ）溶液中で熱処理する亜鉛抽出に
より低比抵抗のｎ型結晶を作成している。さらに、ＩＪ
ＩＳ構造を作成する場合、結晶表面を酸化させるか、あ
るいは絶縁層膜を付着させる。そして、これを用いてｐ
−ｎ接合を形成する場合、アクセプタ不純物を拡散させ
る方法が採用されている。
つ１す、従来の方法では、成長の途中で成長条件を変化
させることが困難であり２条件を変化させても、高比抵
抗の結晶しか得られなかった。その結果、半導体装置の
製造には複雑な工程が必要であり、かつ結晶が不完全な
ためその特性は不十分なものが多か−た。
させることが困難であり２条件を変化させても、高比抵
抗の結晶しか得られなかった。その結果、半導体装置の
製造には複雑な工程が必要であり、かつ結晶が不完全な
ためその特性は不十分なものが多か−た。
本発明は、ＭＯＣＶＤ法によって、Ｚｎ５）（Ｓｅ、Ｘ
のｐｎ接合の形成が可能な製造方法を提供するものであ
る。
のｐｎ接合の形成が可能な製造方法を提供するものであ
る。
問題点を解決するための手段
本発明は、ＭＯＣＶＤ法での反応系内で、原料ガスのＺ
ｎ［列するＳｅ丑だｒＪＳの供給比が１以上の状態で第
１層を成１（シ、ついで、前記供給化が１未満の状態で
第２層を成長する工程をそなえたＺｎ５）（Ｓｅｉ−ｘ
半導体装１１′１の製造方法である。
ｎ［列するＳｅ丑だｒＪＳの供給比が１以上の状態で第
１層を成１（シ、ついで、前記供給化が１未満の状態で
第２層を成長する工程をそなえたＺｎ５）（Ｓｅｉ−ｘ
半導体装１１′１の製造方法である。
作用
Ｚｎ Ｉ／ＣＪｊするＳｅｉたはＳの供給比が１以上の
反応系によると、Ｎ型のＺｎ５ｘＳ６ｊ−Ｘ結晶膜が得
られ、一方、同供給比が１未満の反応系によると絶縁層
（１）もしくはＰ型層が得られる。
反応系によると、Ｎ型のＺｎ５ｘＳ６ｊ−Ｘ結晶膜が得
られ、一方、同供給比が１未満の反応系によると絶縁層
（１）もしくはＰ型層が得られる。
この様に１回の結晶成長ないしは連続的な結晶成長によ
り、絶縁層−ｎ型、あるいはｐ−ｎ接合を有するＺｎ５
）（Ｓｅｉ−ｘの半導体装置の作成が可能となる。
り、絶縁層−ｎ型、あるいはｐ−ｎ接合を有するＺｎ５
）（Ｓｅｉ−ｘの半導体装置の作成が可能となる。
実施例
石英反応管内にカーボンザセブタを配置し、その」二に
Ｇａ Ａｓ基板を設ｆｉ′？Ｌ、、ヒーターにより成長
温度２６０°Ｃに保つ。この反応温度は２００’Ｃ〜４
００’Ｃの範囲が適当である。原料ガスと水素（Ｈ２）
を流しながら、ロータリーポンプで減圧シ５反応管内の
圧力を１１・−ル（Ｔｏｒｒ）に保つ。原料５、、。
Ｇａ Ａｓ基板を設ｆｉ′？Ｌ、、ヒーターにより成長
温度２６０°Ｃに保つ。この反応温度は２００’Ｃ〜４
００’Ｃの範囲が適当である。原料ガスと水素（Ｈ２）
を流しながら、ロータリーポンプで減圧シ５反応管内の
圧力を１１・−ル（Ｔｏｒｒ）に保つ。原料５、、。
ガスとして、ＤＭＺとセレン化水素（Ｈ２Ｓｅ ）を供
給する。
給する。
この条件において、成長した結晶のキャリア濃度（ドナ
ー濃度）のＤＭＺに対するＨ２Ｓｅの七ル供給比（以下
Ｖｌ／ＩＩ比と記す）依存性を第１図に示す。Ｖｌ／ｌ
比が１以上の時はキャリア濃度が６〜９×１０６Ｉｎ
と低比抵抗のｎ型であるが、Ｖｌ／Ｉ比が１未満となる
と急激にキャリア濃度が低下し、高比抵抗の絶縁性結晶
となる。
ー濃度）のＤＭＺに対するＨ２Ｓｅの七ル供給比（以下
Ｖｌ／ＩＩ比と記す）依存性を第１図に示す。Ｖｌ／ｌ
比が１以上の時はキャリア濃度が６〜９×１０６Ｉｎ
と低比抵抗のｎ型であるが、Ｖｌ／Ｉ比が１未満となる
と急激にキャリア濃度が低下し、高比抵抗の絶縁性結晶
となる。
さらに液体窒素湿度（７７Ｋ ）における移動度の■／
■比依存性を第２図に、キャリア濃度で規格化したフォ
トルミネッセンス強度のＶｌ／Ｉｔ比依存性全依存性に
、それぞれ示す。これらの結果、■／■比が１以下の場
合、深いアクセプタ準位が形成され、補償効果によって
高比抵抗の結晶となったのではなく、 ドナー不純物が
減少したことが高比抵抗化の要因であり、結晶が良化し
たと考えられる。
■比依存性を第２図に、キャリア濃度で規格化したフォ
トルミネッセンス強度のＶｌ／Ｉｔ比依存性全依存性に
、それぞれ示す。これらの結果、■／■比が１以下の場
合、深いアクセプタ準位が形成され、補償効果によって
高比抵抗の結晶となったのではなく、 ドナー不純物が
減少したことが高比抵抗化の要因であり、結晶が良化し
たと考えられる。
この様に、ＧａＡｓ基板上に、まずＶｌ／ＩＩ比を６と
して、６ Ｘ １０１６ｃＩｎ’の低比抵抗のｎ型結晶
を１０μｍ成長した後、Ｖｌ ／ ＩＩ比を０．６とし
て、高比抵抗の絶縁性結晶を１μｍ成長して、さらに、
同上に金（Ａｕ）を蒸着して、ＭＩＳ構造の半導体装置
を作成した。なお、Ｖｌ／ｎ比が１以下の場合、ドナー
濃度が低下して良質の結晶となっているため、アクセプ
タ不純物である窒素（Ｎ）、リンＣＰ）等をドーピング
すればｎ型結晶が得られ、ｐ−ｎ接合が形成できる。
して、６ Ｘ １０１６ｃＩｎ’の低比抵抗のｎ型結晶
を１０μｍ成長した後、Ｖｌ ／ ＩＩ比を０．６とし
て、高比抵抗の絶縁性結晶を１μｍ成長して、さらに、
同上に金（Ａｕ）を蒸着して、ＭＩＳ構造の半導体装置
を作成した。なお、Ｖｌ／ｎ比が１以下の場合、ドナー
濃度が低下して良質の結晶となっているため、アクセプ
タ不純物である窒素（Ｎ）、リンＣＰ）等をドーピング
すればｎ型結晶が得られ、ｐ−ｎ接合が形成できる。
本実施例で発光素子拐料として有用なＺｎ５ｚＳｅ１ｘ
結晶は、ｘｚｏおよびｘｚｏ、００１〜ｏ、ｏｌ、最も
好ましいのはＸ ＝ ０．００５ 刊近である。
結晶は、ｘｚｏおよびｘｚｏ、００１〜ｏ、ｏｌ、最も
好ましいのはＸ ＝ ０．００５ 刊近である。
発明の効果
以上の説明から明らかな様に、ＭＯＧＶＤ法により良質
のＺｎ５）（Ｓｅ１−Ｘ結晶がイ４Ｊられ、成長の途中
でＶｌ／ＩＴ比を変化させるだけで、ＭＩＳ構造あるい
はｐ −ｎ接合を有する丁導体装置を作成することがで
きるというすぐれた効果を奏する。
のＺｎ５）（Ｓｅ１−Ｘ結晶がイ４Ｊられ、成長の途中
でＶｌ／ＩＴ比を変化させるだけで、ＭＩＳ構造あるい
はｐ −ｎ接合を有する丁導体装置を作成することがで
きるというすぐれた効果を奏する。
第１図はキャリア濃度のＶｌ／ｕ比依存性特性図２第２
図は液体窒素温度における移動度の■／■比依存性特性
図、第３図はキャリア濃度で規格化されたフォトルミネ
ッセンスのＶｌ ／ ＩＩ比依存性特性図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名＠１
図− ＶＩ／ｆｆ比 Ｃ′３ｖＡ
図は液体窒素温度における移動度の■／■比依存性特性
図、第３図はキャリア濃度で規格化されたフォトルミネ
ッセンスのＶｌ ／ ＩＩ比依存性特性図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名＠１
図− ＶＩ／ｆｆ比 Ｃ′３ｖＡ
Claims (1)
- 有機金属熱分解法での反応系内で、原料ガスの亜鉛（Ｚ
ｎ）に対するセレン（Ｓｅ）またはイオウ（Ｓ）の供給
比が１以上の状態で第１層を成長し、ついで、供給比が
１未満の状態で第２層を成長することを特徴とするＺｎ
Ｓ＿ｘＳｅ＿１＿−＿ｘ半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60258920A JPS62118532A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | ＺｎＳｘＳｅ↓１−ｘ半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60258920A JPS62118532A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | ＺｎＳｘＳｅ↓１−ｘ半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62118532A true JPS62118532A (ja) | 1987-05-29 |
Family
ID=17326869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60258920A Pending JPS62118532A (ja) | 1985-11-19 | 1985-11-19 | ＺｎＳｘＳｅ↓１−ｘ半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62118532A (ja) |
-
1985
- 1985-11-19 JP JP60258920A patent/JPS62118532A/ja active Pending
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