JPS62137822A - 半導体膜気相成長方法 - Google Patents
半導体膜気相成長方法Info
- Publication number
- JPS62137822A JPS62137822A JP60279507A JP27950785A JPS62137822A JP S62137822 A JPS62137822 A JP S62137822A JP 60279507 A JP60279507 A JP 60279507A JP 27950785 A JP27950785 A JP 27950785A JP S62137822 A JPS62137822 A JP S62137822A
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- Japan
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- iii
- compound semiconductor
- crystal substrate
- semiconductor crystal
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- Pending
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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、燐を含むＩＦ−Ｖ族化合物半導体膜の気相成
長方法に関する０ 従来の技術 ［−Ｖ族化合物半導体は、発光素子、受光素子等、数多
くの分野で使用されており、特にＶ族にＰを含むＩｎＰ
系結高結晶光通信用素子として注目されている。このＩ
ｎＰ系結高結晶成長方法ては、液相成長法、気相成長法
等用いられているが、混晶比制御や薄膜形成の容易さか
ら気相成長法が注目されている。気相成長法には）・ラ
イド法とＭＯ−ｃｖＤ法があり、前者では、■族元素と
しては金属Ｇａ 、金属Ｉｎ等、後者としてはトリメチ
ルガリウム（ＴＭＧａ）、 トリメチルアルミニウム
（ＴＭＡ／）、）リメチルインジウム（ＴＭｒｎ）等が
使用されている。この場合両者ともｖ族元素としては、
ホスヒｙ（ＰＨ３）、アルシン（ＡｓＨ５）等の水素化
物が使用されている。
長方法に関する０ 従来の技術 ［−Ｖ族化合物半導体は、発光素子、受光素子等、数多
くの分野で使用されており、特にＶ族にＰを含むＩｎＰ
系結高結晶光通信用素子として注目されている。このＩ
ｎＰ系結高結晶成長方法ては、液相成長法、気相成長法
等用いられているが、混晶比制御や薄膜形成の容易さか
ら気相成長法が注目されている。気相成長法には）・ラ
イド法とＭＯ−ｃｖＤ法があり、前者では、■族元素と
しては金属Ｇａ 、金属Ｉｎ等、後者としてはトリメチ
ルガリウム（ＴＭＧａ）、 トリメチルアルミニウム
（ＴＭＡ／）、）リメチルインジウム（ＴＭｒｎ）等が
使用されている。この場合両者ともｖ族元素としては、
ホスヒｙ（ＰＨ３）、アルシン（ＡｓＨ５）等の水素化
物が使用されている。
発明が解決しようとする問題点
ＭＯ−ＣＶＤ法における問題点としてはＶ族元素として
用いるＰＨ３が、ＴＭＩｎ と中間生成物全形成しや
すいため、ＰＨ３の分解炉を使用し、Ｐ２゜Ｐ４ の
形で供給されるが、分解効率が悪く、又、ＰＨ，分解炉
の高温のため、ＴＭＩｎ、ＴＭＡｄ、ＴＭ（、ａ等の有
機金属の分解等が認めら九る。
用いるＰＨ３が、ＴＭＩｎ と中間生成物全形成しや
すいため、ＰＨ３の分解炉を使用し、Ｐ２゜Ｐ４ の
形で供給されるが、分解効率が悪く、又、ＰＨ，分解炉
の高温のため、ＴＭＩｎ、ＴＭＡｄ、ＴＭ（、ａ等の有
機金属の分解等が認めら九る。
一方ハライド法においてはＭＯ−ＣＶＤ法と比較して成
長温度が高く、ガスエッチによってＶ族元素が成長膜中
より蒸発し易い。
長温度が高く、ガスエッチによってＶ族元素が成長膜中
より蒸発し易い。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記の問題点を解決するために、加熱した燐
を含む第１の■−ｖ族化合物半導体結晶基板の近傍に、
第２の■−Ｖ族化合物半導体結晶基板を配置し、前記第
１の■−Ｖ族化合物半導体結晶基根上を通過したホスヒ
ンガスと、前記第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶基
板の■族元素及び燐を除くＶ族元素を含む反応ガスとを
前記第２のｌ１ｌ−Ｖ族化合物半導体結晶基板上に供給
し、前記第２の■−ｖ族化合物半導体結晶基板上に、■
−Ｖ族化合物半導体膜を気相成長させる事を特徴とする
半導体膜気相成長方法を提供する。
を含む第１の■−ｖ族化合物半導体結晶基板の近傍に、
第２の■−Ｖ族化合物半導体結晶基板を配置し、前記第
１の■−Ｖ族化合物半導体結晶基根上を通過したホスヒ
ンガスと、前記第２のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶基
板の■族元素及び燐を除くＶ族元素を含む反応ガスとを
前記第２のｌ１ｌ−Ｖ族化合物半導体結晶基板上に供給
し、前記第２の■−ｖ族化合物半導体結晶基板上に、■
−Ｖ族化合物半導体膜を気相成長させる事を特徴とする
半導体膜気相成長方法を提供する。
作用
一般にＰＨ３の熱分解効率は悪く、７ｏＯ〜８００°Ｃ
以上の高温において分解が行なわれる。しかし、ＩｎＰ
やＧａＰの結晶があれば、触媒効果によりＰＨ。
以上の高温において分解が行なわれる。しかし、ＩｎＰ
やＧａＰの結晶があれば、触媒効果によりＰＨ。
の分解が促進される。従って、中間生成物の少ない結晶
性の良い成長層が形成することが出来る。
性の良い成長層が形成することが出来る。
実施例
本発明を、ＭＯ−ＣＶＤ法を用いたＩｎＧａＡＳｐ発元
ダイオー発足ダイオード施例を第１図について説明する
。
ダイオー発足ダイオード施例を第１図について説明する
。
第１図は、本発明に用いた結晶成長装置の概略図であり
、横型の反応管１′ヲ持ち、減圧下で成長が可能である
。基板ホルダー１０には、成長用ウェハ１とダミー用ウ
ェハ２とに対する２ケ所のホルダ部が相互の近傍に設け
られ、ガス注入口から流量制御器（ＭＦＣ）ｉ通じて反
応管内に送り込まれる反応ガスＴＭＩｎ、ＴＭＧａ、Ｐ
Ｈ３、ＡｓＨ３及びドーピングガス水素化セレン（Ｈ２
Ｓｅ）、 ジメチル亜鉛（ＤＭＺｎ）の中受くともＰ
Ｈ３ガスはダミｍｍつエノ・２ＩＩＩ：通過した後、成
長用ウエノ・１に供給されるように配置されている。第
２図にＬＥＤの断面図を示す。まず第１に、ＩｎＰ基板
（Ｓｄｏｐｅｄｎ ＝ １〜３ Ｘ １０１８ｃｍ−３
）１および５００”ＣＫ加熱したＩｎＰダミー基板２を
基板ホルダー１０にセットし、横型反応管１′ヲ真空排
気し、反応管内の酸素の影響を無くする０さらに反応管
１′内１５０Ｔｏｎの減圧に保つ。有機金属ガス（ＴＭ
Ｉｎ、 ＴＭＧａ）およびＰＨ３、ＡｓＨ３の流量を制
御し、ＩｎＰ基板１上に、ＩｎＰバッファ層３、ＩｎＧ
ａＡｓＰクラッド層４、活性層５、ＩｎＧａＡｓＰクラ
ッド層６を形成する。有機金属ガスの流量は０．６〜１
．０×１０−ヘＯＥ／ｍｉｎ、Ｖ族ガス／■族ガスの流
量比は１ｏＯ〜２００である。成長温度はｅｔｓｏ”ｃ
で一定である０ＩｎＰバッファ層３、ｎ型ＩｎＧａＡｓ
Ｐクラッド層４には水素化セレン（Ｈ２Ｓｅ ）ガスに
より不純物Ｓθを不純物９度１〜２ Ｘ １０１８ｃｍ
’にドープし、其の膜厚は各々１μｍである。活性層
５はノンドープで、其の膜厚は０，１ ／ｊ ｍであり
、Ｐ型工ｎＧａＡｓＰクラッド層６にはジメチル亜鉛（
ＤＭＺｎ）ガスにより不純物Ｚｎを濃度１〜２Ｘ１０ｃ
ｍ にドープし、其の膜厚は２μｍである０次に電流
狭搾用５１０２膜アおよびｐ側電極８、ｎ側電極９を形
成しＬＥＤを作製する。
、横型の反応管１′ヲ持ち、減圧下で成長が可能である
。基板ホルダー１０には、成長用ウェハ１とダミー用ウ
ェハ２とに対する２ケ所のホルダ部が相互の近傍に設け
られ、ガス注入口から流量制御器（ＭＦＣ）ｉ通じて反
応管内に送り込まれる反応ガスＴＭＩｎ、ＴＭＧａ、Ｐ
Ｈ３、ＡｓＨ３及びドーピングガス水素化セレン（Ｈ２
Ｓｅ）、 ジメチル亜鉛（ＤＭＺｎ）の中受くともＰ
Ｈ３ガスはダミｍｍつエノ・２ＩＩＩ：通過した後、成
長用ウエノ・１に供給されるように配置されている。第
２図にＬＥＤの断面図を示す。まず第１に、ＩｎＰ基板
（Ｓｄｏｐｅｄｎ ＝ １〜３ Ｘ １０１８ｃｍ−３
）１および５００”ＣＫ加熱したＩｎＰダミー基板２を
基板ホルダー１０にセットし、横型反応管１′ヲ真空排
気し、反応管内の酸素の影響を無くする０さらに反応管
１′内１５０Ｔｏｎの減圧に保つ。有機金属ガス（ＴＭ
Ｉｎ、 ＴＭＧａ）およびＰＨ３、ＡｓＨ３の流量を制
御し、ＩｎＰ基板１上に、ＩｎＰバッファ層３、ＩｎＧ
ａＡｓＰクラッド層４、活性層５、ＩｎＧａＡｓＰクラ
ッド層６を形成する。有機金属ガスの流量は０．６〜１
．０×１０−ヘＯＥ／ｍｉｎ、Ｖ族ガス／■族ガスの流
量比は１ｏＯ〜２００である。成長温度はｅｔｓｏ”ｃ
で一定である０ＩｎＰバッファ層３、ｎ型ＩｎＧａＡｓ
Ｐクラッド層４には水素化セレン（Ｈ２Ｓｅ ）ガスに
より不純物Ｓθを不純物９度１〜２ Ｘ １０１８ｃｍ
’にドープし、其の膜厚は各々１μｍである。活性層
５はノンドープで、其の膜厚は０，１ ／ｊ ｍであり
、Ｐ型工ｎＧａＡｓＰクラッド層６にはジメチル亜鉛（
ＤＭＺｎ）ガスにより不純物Ｚｎを濃度１〜２Ｘ１０ｃ
ｍ にドープし、其の膜厚は２μｍである０次に電流
狭搾用５１０２膜アおよびｐ側電極８、ｎ側電極９を形
成しＬＥＤを作製する。
第３図および第４図に、本実施例によるものと従来法を
用いた場合の四元層のフォトルミネッセンス強度のスペ
クトラム特性と、発光出力対順方向電流特性を示す。
用いた場合の四元層のフォトルミネッセンス強度のスペ
クトラム特性と、発光出力対順方向電流特性を示す。
本実施例のものはフォトルミネッセンス強度は、従来の
約２倍、光出力も約６０％向上したことがわかり、ダミ
ー基鈑を設置することにより、ＴＭＩｎとＰＨ３の中間
生成物の発生を押えることが可能となり、良質の結晶が
得られていることが明らかである。
約２倍、光出力も約６０％向上したことがわかり、ダミ
ー基鈑を設置することにより、ＴＭＩｎとＰＨ３の中間
生成物の発生を押えることが可能となり、良質の結晶が
得られていることが明らかである。
発明の詳細
な説明したように、本発明の半導体膜気相成長方法を用
いることにより、中間生成物の形成を抑え、成長層の結
晶性が向上される。
いることにより、中間生成物の形成を抑え、成長層の結
晶性が向上される。
第１図はＭＯ−ｃｖｎ装置の概略図、第２図はＩｎＧａ
ムｓＰ発光ダイオードの断面図、第３図は本１・・・・
・・ＩｎＰ基板、２・・・・・・工ｎＰダミー結晶、１
１・・・・・・反応管、３・・・・・・ＩｎＰｎツバ１
フフ−ＩｎＧａＡｓＰクラッド層、５−−−−−− Ｉ
ｎＧａＡｓＰ活性層、６・・・・・・ｐ型−ＩｎＧａＡ
ｓＰクラッド層、７・・・・・電流狭搾５ｉ０２ ＠、
８・・・・・・ｐ側電極、９・・・・・・ｎ側電極、１
１・・・・・・基板ホルダー。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ ６ （−”Ｊ基間
２−、、 グＳ−暑４反
ムｓＰ発光ダイオードの断面図、第３図は本１・・・・
・・ＩｎＰ基板、２・・・・・・工ｎＰダミー結晶、１
１・・・・・・反応管、３・・・・・・ＩｎＰｎツバ１
フフ−ＩｎＧａＡｓＰクラッド層、５−−−−−− Ｉ
ｎＧａＡｓＰ活性層、６・・・・・・ｐ型−ＩｎＧａＡ
ｓＰクラッド層、７・・・・・電流狭搾５ｉ０２ ＠、
８・・・・・・ｐ側電極、９・・・・・・ｎ側電極、１
１・・・・・・基板ホルダー。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ ６ （−”Ｊ基間
２−、、 グＳ−暑４反
Claims (1)
- 燐を含む加熱した第１のIII−Ｖ族化合物半導体結晶
基板の近傍に、第２のIII−Ｖ族化合物半導体結晶基板
を配置し、前記第１のIII−Ｖ族化合物半導体基板上を
通過したホスヒンガスと、前記第２のIII−Ｖ族化合物
半導体結晶基板のIII族元素及び燐を除くＶ族元素を含
む反応ガスとを前記第２のIII−Ｖ族化合物半導体結晶
基板上に供給し、前記第２のIII−Ｖ族化合物半導体基
板上に、III−Ｖ族化合物半導体膜を気相成長させる事
を特徴とする半導体膜気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60279507A JPS62137822A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 半導体膜気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60279507A JPS62137822A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 半導体膜気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62137822A true JPS62137822A (ja) | 1987-06-20 |
Family
ID=17612003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60279507A Pending JPS62137822A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | 半導体膜気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62137822A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07193005A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Nec Corp | 結晶成長装置 |
-
1985
- 1985-12-12 JP JP60279507A patent/JPS62137822A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07193005A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Nec Corp | 結晶成長装置 |
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