JPS62167297A - エピタキシヤル結晶 - Google Patents
エピタキシヤル結晶Info
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- JPS62167297A JPS62167297A JP506686A JP506686A JPS62167297A JP S62167297 A JPS62167297 A JP S62167297A JP 506686 A JP506686 A JP 506686A JP 506686 A JP506686 A JP 506686A JP S62167297 A JPS62167297 A JP S62167297A
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Links
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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〕
この発明は■−■化合物半導体のエピタキシャル結晶、
特に超格子層の構造に関する。
特に超格子層の構造に関する。
近年、分子線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法：Ｍｏ１
ｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）や有機金属
の熱分解による気相成長法（ＭＯＣＶＤ法：Ｍｅｔａｌ
ＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が薄膜エピタキシャル層の層厚制
御に有効なところから盛んに研究がなされている。これ
らの結晶成長法の最大の特徴は厚さ数１０Å以下の薄膜
エピタキシーを可能としたところにあろう。この点から
、これらの結晶成長法は超格子や量子井戸構造等の超薄
膜構造のへテロエピタキシーや、いわゆる選択ドーピン
グ結晶を製作する上で最も特徴を発揮するものである。
ｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）や有機金属
の熱分解による気相成長法（ＭＯＣＶＤ法：Ｍｅｔａｌ
ＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が薄膜エピタキシャル層の層厚制
御に有効なところから盛んに研究がなされている。これ
らの結晶成長法の最大の特徴は厚さ数１０Å以下の薄膜
エピタキシーを可能としたところにあろう。この点から
、これらの結晶成長法は超格子や量子井戸構造等の超薄
膜構造のへテロエピタキシーや、いわゆる選択ドーピン
グ結晶を製作する上で最も特徴を発揮するものである。
しかし、これら極薄膜のへテロエピタキシーでは、結晶
成長温度を上昇したりあるいはデバイス製作する場合の
プロセスでの加熱によって、ヘテロ界面での母体構成元
素の相互拡散が生じ、所定の構造が得られないといった
問題が生じる。
成長温度を上昇したりあるいはデバイス製作する場合の
プロセスでの加熱によって、ヘテロ界面での母体構成元
素の相互拡散が生じ、所定の構造が得られないといった
問題が生じる。
しかるに結晶成長温度をできるだけ下げたいという要求
あるいはプロセス温度を下げたいといった要求が生まれ
ている。例えば、Ｓｉをドーピングした数１０人のＧａ
Ａｓ層と、十数人のアンドープＡｌＧａＡｓ層とからな
る超格子構造は、ＡＡ組成比が０．２以上である混晶Ａ
ｊ！ＧａＡｓ層中に見られる深い準位の生成がないため
、２次元電子ガスで動作する電界効果トランジスタの電
子供給層としてきわめて期待されるものであるが、結晶
成長温度としては５５０℃程度以下で行なわないと前記
超格子構造はその構造固有の強いフォトルミネッセンス
（ＰＬ）強度が得られない等の現象が観察される。また
、プロセス温度の上限はこの超格子構造の場合、約６０
０℃以上ではへテロ界面における相互拡散が生じるため
、イオン注入後の８００℃以上の熱処理（アニール）に
耐えることは困難である。すなわち、要約するならばヘ
テロ界面における相互拡散の防止のためには、成長やプ
ロセスを低温で行なわなければならないといった制約を
うける。
あるいはプロセス温度を下げたいといった要求が生まれ
ている。例えば、Ｓｉをドーピングした数１０人のＧａ
Ａｓ層と、十数人のアンドープＡｌＧａＡｓ層とからな
る超格子構造は、ＡＡ組成比が０．２以上である混晶Ａ
ｊ！ＧａＡｓ層中に見られる深い準位の生成がないため
、２次元電子ガスで動作する電界効果トランジスタの電
子供給層としてきわめて期待されるものであるが、結晶
成長温度としては５５０℃程度以下で行なわないと前記
超格子構造はその構造固有の強いフォトルミネッセンス
（ＰＬ）強度が得られない等の現象が観察される。また
、プロセス温度の上限はこの超格子構造の場合、約６０
０℃以上ではへテロ界面における相互拡散が生じるため
、イオン注入後の８００℃以上の熱処理（アニール）に
耐えることは困難である。すなわち、要約するならばヘ
テロ界面における相互拡散の防止のためには、成長やプ
ロセスを低温で行なわなければならないといった制約を
うける。
本発明の目的は、ＧａＡｓと／１ＧａＡｓ’（Ａβ組成
Ｘ≠０）層を交互に積み重ね多層構造のへテロ界面にお
ける相互拡散の問題を防止するに有効なエピタキシャル
結晶構造を提供することにある。
Ｘ≠０）層を交互に積み重ね多層構造のへテロ界面にお
ける相互拡散の問題を防止するに有効なエピタキシャル
結晶構造を提供することにある。
本発明のエピタキシャル結晶は、ＧａＡｓとＡｆＣ，ａ
Ａｓ （Ａβ組成Ｘ≠０）屡を交互に積み重ねた多層構
造を有し、前記ＡＩ！ＧａＡｓ層と前記ＧａＡｓ層とが
境をなすＡｓ原子層をＮ原子を含んだ原子層としたこと
を特徴とする。
Ａｓ （Ａβ組成Ｘ≠０）屡を交互に積み重ねた多層構
造を有し、前記ＡＩ！ＧａＡｓ層と前記ＧａＡｓ層とが
境をなすＡｓ原子層をＮ原子を含んだ原子層としたこと
を特徴とする。
以下、この発明を実施例に基づき詳細に説明する。
ここではＳｌをドーピングしたＧａＡｓ層とＡｌｏ、５
Ｇａｏ、ｓＡＳ層とからなる超格子構造をエピタキシャ
ル成長する場合の実施例について示す。
Ｇａｏ、ｓＡＳ層とからなる超格子構造をエピタキシャ
ル成長する場合の実施例について示す。
形成しようとする超格子の構造を含んだウェーハの断面
図を第２図に示す。第２図において、１１は（１００）
結晶面を持ったＧａＡｓ基板、１２はＧａＡｓ基板１１
からの不純物汚染等を避けるためのバッファ一層と呼ば
れるＡｊ！ＧａＡｓ層、１３は高純度ＧａＡｓ層、１４
はＧａＡｓ層とＡｌａ、ｓＧａ。、ｓＡｓ層の極薄膜か
らなる超格子層である。各層の厚みはバッファ一層であ
るＡｊ！ＧａＡｓ層１２が０．５μｍ、高純度ＧａＡｓ
層１３は１μｍおよび超格子層１４は０．５μｍであり
、超格子層１４を構成するＧａＡｓ層の厚みは２５人、
Ａ ｊ２ｏ、ｓＧ ａｏ、ｓＡ Ｓ層の厚さは２０人で
ある。
図を第２図に示す。第２図において、１１は（１００）
結晶面を持ったＧａＡｓ基板、１２はＧａＡｓ基板１１
からの不純物汚染等を避けるためのバッファ一層と呼ば
れるＡｊ！ＧａＡｓ層、１３は高純度ＧａＡｓ層、１４
はＧａＡｓ層とＡｌａ、ｓＧａ。、ｓＡｓ層の極薄膜か
らなる超格子層である。各層の厚みはバッファ一層であ
るＡｊ！ＧａＡｓ層１２が０．５μｍ、高純度ＧａＡｓ
層１３は１μｍおよび超格子層１４は０．５μｍであり
、超格子層１４を構成するＧａＡｓ層の厚みは２５人、
Ａ ｊ２ｏ、ｓＧ ａｏ、ｓＡ Ｓ層の厚さは２０人で
ある。
超格子層１４の層構造のほぼ１周期分のバンド図を概念
的に第３図に示す。第３図に示されるように超格子層を
構成するＧａＡｓ層２１の中央部の約２０人の厚さをも
つ領域にはＳｉを３ Ｘ１０１８ ｃｍ−３ドーピング
したＳ１ド一プＧａＡｓ層２３が形成してあり、これを
挟むように約２．５人の厚さを持ったアンドープＧａＡ
ｓ層２４が作られている。
的に第３図に示す。第３図に示されるように超格子層を
構成するＧａＡｓ層２１の中央部の約２０人の厚さをも
つ領域にはＳｉを３ Ｘ１０１８ ｃｍ−３ドーピング
したＳ１ド一プＧａＡｓ層２３が形成してあり、これを
挟むように約２．５人の厚さを持ったアンドープＧａＡ
ｓ層２４が作られている。
第１図はこのエピタキシャル層構造の断面である（１１
０ ）面から見た超格子層を形成するＧａＡｓ層２１と
Ａ ｌｏ、ｓＧ ａｏ、ｓＡ ９層２２の界面での原子
構造を示すもので、黒丸印・はＧａ原子３１、白丸印○
はＡβ原子３２、白方形印口は■族原子であるＡｓ原子
３４、黒方形印■は■族原子であるＮ原子３５をそれぞ
れ示している。
０ ）面から見た超格子層を形成するＧａＡｓ層２１と
Ａ ｌｏ、ｓＧ ａｏ、ｓＡ ９層２２の界面での原子
構造を示すもので、黒丸印・はＧａ原子３１、白丸印○
はＡβ原子３２、白方形印口は■族原子であるＡｓ原子
３４、黒方形印■は■族原子であるＮ原子３５をそれぞ
れ示している。
この発明の骨子は、Ａ ｊ２ｏ、ｓＧ ａｏ、ｓＡ ９
層２２とアンドープＧａＡｓ層２４が接する、通常口印
で示したＡｓ原子からなるべき■族原子層１層に第１図
のごとく口印で示すＮ原子３５が多量に添加されており
実質的にＮ原子層であることにある。Ｎ原子層の挿入は
、超格子層１４を構成するＧａＡｓ層２１あるいはＡ
Ａｏ、ｓＧ ａａ、ｓＡ ９層２２のエピタキシャル成
長を中断し、Ａ’ｏ、５Ｇａｏ、５ＡＳ層２２あるいは
ＧａＡｓ層２１にそれぞれ移行する際にＮＨ３を系に導
入して行なったが、Ｎ２あるいはＮ ２ Ｈ４の導入で
もＮ原子層は得られる。
層２２とアンドープＧａＡｓ層２４が接する、通常口印
で示したＡｓ原子からなるべき■族原子層１層に第１図
のごとく口印で示すＮ原子３５が多量に添加されており
実質的にＮ原子層であることにある。Ｎ原子層の挿入は
、超格子層１４を構成するＧａＡｓ層２１あるいはＡ
Ａｏ、ｓＧ ａａ、ｓＡ ９層２２のエピタキシャル成
長を中断し、Ａ’ｏ、５Ｇａｏ、５ＡＳ層２２あるいは
ＧａＡｓ層２１にそれぞれ移行する際にＮＨ３を系に導
入して行なったが、Ｎ２あるいはＮ ２ Ｈ４の導入で
もＮ原子層は得られる。
本実施例の超格子構造によれば、ジャパニーズ ジャー
ナル オブ アプライド フィジイックス パート２．
レター（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｐ
ｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｐａｒｔ２Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）、第２２巻、 Ｌ６２７ページ（１９８３年）およ
びジャパニーズ ジャーナルオブ アプライド フィジ
イックス パート２゜レター（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＰ
ａｒｔ２Ｌｅｔｔｅｒｓ） 、第２４巻、Ｌ１７ページ
（１９８５年）に示されたようにＳｉ、Ｔｅ、Ｓｅ等の
ドナーがドーピングされた／１ＧａＡｓ （Ａ１組成比
Ｘ≧０．２）混晶で普遍的に観測されるＤＸセンター
と呼ばれる深い準位の濃度は極めて低くなり、よく知ら
れたＰ Ｐ Ｃ（Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｐｈｏｔｏｃ
ｏｎｄａｃｔｉｖｉｔｙ）と呼ばれる深い準位に相関す
ると考えられる光伝導現象も殆ど見られないことから、
混晶Ａｊ！ＧａＡｓではドナー不純物をドーピングして
も高いキャリア濃度を持った結晶層が得られないのに反
し、前記超格子構造ではキャリア濃度を容易に高めるこ
とができた。
ナル オブ アプライド フィジイックス パート２．
レター（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｐ
ｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｐａｒｔ２Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）、第２２巻、 Ｌ６２７ページ（１９８３年）およ
びジャパニーズ ジャーナルオブ アプライド フィジ
イックス パート２゜レター（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＰ
ａｒｔ２Ｌｅｔｔｅｒｓ） 、第２４巻、Ｌ１７ページ
（１９８５年）に示されたようにＳｉ、Ｔｅ、Ｓｅ等の
ドナーがドーピングされた／１ＧａＡｓ （Ａ１組成比
Ｘ≧０．２）混晶で普遍的に観測されるＤＸセンター
と呼ばれる深い準位の濃度は極めて低くなり、よく知ら
れたＰ Ｐ Ｃ（Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｐｈｏｔｏｃ
ｏｎｄａｃｔｉｖｉｔｙ）と呼ばれる深い準位に相関す
ると考えられる光伝導現象も殆ど見られないことから、
混晶Ａｊ！ＧａＡｓではドナー不純物をドーピングして
も高いキャリア濃度を持った結晶層が得られないのに反
し、前記超格子構造ではキャリア濃度を容易に高めるこ
とができた。
これに対し、従来の超格子構造では５２０℃以上の高温
成長ではキャリア濃度の約１／２以上に相当するＤＸセ
ンターの発生あるいはＰＰＣの発生が観測にかかりはじ
め、成長温度の上昇に伴いいずれも増加し、ドーピング
量を増してもキャリア濃度が思ったように増加しない。
成長ではキャリア濃度の約１／２以上に相当するＤＸセ
ンターの発生あるいはＰＰＣの発生が観測にかかりはじ
め、成長温度の上昇に伴いいずれも増加し、ドーピング
量を増してもキャリア濃度が思ったように増加しない。
現時点ではＤＸセンターあるいはＰＰＣの起源について
は不明であるが、これら深い準位の発生は前述したよう
にＡｌＧａＡｓ層とＧａＡｓ層との界面におけるＡｌと
Ｇａの相互拡散より生じるものであることが予想される
。
は不明であるが、これら深い準位の発生は前述したよう
にＡｌＧａＡｓ層とＧａＡｓ層との界面におけるＡｌと
Ｇａの相互拡散より生じるものであることが予想される
。
さらに、従来の超格子層を用いてデバイスを形成する等
の場合にもプロセス温度における制約がある。すなわち
、第４図は５２０℃以下の基板温度でＭＢＥ成長した従
来構造のＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層を持ったエピ
タキシャルウェーハをＨ２中で３０分間、各種温度で熱
処理した場合における超格子層のフォトルミネッセンス
（ＰＬ）スペクトルを示したものであるが、６５０℃以
上の熱処理を受けた場合にはＰＬピーク波長が変化して
おり、かつＰＬ強度が著しく減少していることがわかる
。８００℃での熱処理試料でのＰＬ強度は同様なＳｉド
ーピングを行なって作られた多層構造を取らない混晶Ａ
／！ＧａＡｓと同等となっており、６５０℃以上の熱処
理ではＡＩとＧａの相互拡散が進行することは明瞭であ
る（前記したジャパニーズ ジャーナル オブ アプラ
イド フィジイックス パート２．レター（Ｊａｐａｎ
ｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ Ｐａｒｔ２Ｌｅｔｔｅｒｓ） 、第２４巻、
Ｌ１７ページ（１９８５年）を参照のこと）。
の場合にもプロセス温度における制約がある。すなわち
、第４図は５２０℃以下の基板温度でＭＢＥ成長した従
来構造のＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓ超格子層を持ったエピ
タキシャルウェーハをＨ２中で３０分間、各種温度で熱
処理した場合における超格子層のフォトルミネッセンス
（ＰＬ）スペクトルを示したものであるが、６５０℃以
上の熱処理を受けた場合にはＰＬピーク波長が変化して
おり、かつＰＬ強度が著しく減少していることがわかる
。８００℃での熱処理試料でのＰＬ強度は同様なＳｉド
ーピングを行なって作られた多層構造を取らない混晶Ａ
／！ＧａＡｓと同等となっており、６５０℃以上の熱処
理ではＡＩとＧａの相互拡散が進行することは明瞭であ
る（前記したジャパニーズ ジャーナル オブ アプラ
イド フィジイックス パート２．レター（Ｊａｐａｎ
ｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙ
ｓｉｃｓ Ｐａｒｔ２Ｌｅｔｔｅｒｓ） 、第２４巻、
Ｌ１７ページ（１９８５年）を参照のこと）。
一方、本実施例に示すようにＮ原子が多量に添加され実
質的にＮ原子層を設けた構造を取った超格子層では、成
長する場合の基板温度を７００℃で行なってもＤＸセン
ターの発生はＧａＡｓ層２３に添加したＳｌの量の１／
１０から１／１００程度と少なく、また、本実施例の超
格子構造層を持ったエピタキシャルウェーハをＨ２中で
３０分間、８００℃の熱処理を受けた場合にもＰＬピー
ク波長の変化は起こらず、かつＰＬ強度が減少すること
もない。
質的にＮ原子層を設けた構造を取った超格子層では、成
長する場合の基板温度を７００℃で行なってもＤＸセン
ターの発生はＧａＡｓ層２３に添加したＳｌの量の１／
１０から１／１００程度と少なく、また、本実施例の超
格子構造層を持ったエピタキシャルウェーハをＨ２中で
３０分間、８００℃の熱処理を受けた場合にもＰＬピー
ク波長の変化は起こらず、かつＰＬ強度が減少すること
もない。
従って、Ｎ原子層を設けていない従来の超格子構造が６
５０℃程度の熱処理で超格子構造がくずれるのに対し、
Ｎ原子を多量に添加して実質的にＮ原子層を設けた構造
をとることにより、８００℃の熱処理にも耐える超格子
構造が得られる。
５０℃程度の熱処理で超格子構造がくずれるのに対し、
Ｎ原子を多量に添加して実質的にＮ原子層を設けた構造
をとることにより、８００℃の熱処理にも耐える超格子
構造が得られる。
Ｎ原子を多量に添加すること、すなわち実質的にＮ原子
層を設けることによる耐熱処理効果が得られることの理
由は必ずしも明らかではないが、Ｎ原子層の挿入は超格
子層１４を構成するＧａＡｓ層２１とＡ ｌａ、ｓＧ
ａｏ、５Ａ ３層２２の界面ではボンドエネルギーの大
きいＧａ−Ｎあるいは／ｌ’−Ｎ結合が多量にでき、こ
の強いボンドエネルギーがＧａ−ＡＡ相互拡散を阻害す
ると考えることができる。
層を設けることによる耐熱処理効果が得られることの理
由は必ずしも明らかではないが、Ｎ原子層の挿入は超格
子層１４を構成するＧａＡｓ層２１とＡ ｌａ、ｓＧ
ａｏ、５Ａ ３層２２の界面ではボンドエネルギーの大
きいＧａ−Ｎあるいは／ｌ’−Ｎ結合が多量にでき、こ
の強いボンドエネルギーがＧａ−ＡＡ相互拡散を阻害す
ると考えることができる。
本実施例では、ＡｌＧａＡｓ層のＡ２組成比が０．５の
場合について述べたが、この値に限るものではなく本発
明を適用するに際しては零でなければいかなる値であっ
てもよい。
場合について述べたが、この値に限るものではなく本発
明を適用するに際しては零でなければいかなる値であっ
てもよい。
また、（１００）結晶面上に作られたエピタキシャル層
を例にとったが、ＧａＡｓ層２１とＡＩ！ｏ、５Ｇａｏ
、ｓＡｓＡｓ２Ｏ３面におけるＧａ−Ａｓ−Ａｊｌ！結
合をできるだけＧａ−Ｎ−Ａｌ結合とすることが望まし
いので極性（ポラリティ）をもった結晶面を選んだ。従
って、 （１１１）面等でも極めて効果が高いことはい
うまでもないが、（２１１）・面やさらにはその他の必
ずしも極性（ポラリティ）をもたない結晶面においても
界面近くのＧａ−Ｎ−ＡＡ結合濃度は高いと考えられる
ので、これらの結晶面を選ぶこともできる。
を例にとったが、ＧａＡｓ層２１とＡＩ！ｏ、５Ｇａｏ
、ｓＡｓＡｓ２Ｏ３面におけるＧａ−Ａｓ−Ａｊｌ！結
合をできるだけＧａ−Ｎ−Ａｌ結合とすることが望まし
いので極性（ポラリティ）をもった結晶面を選んだ。従
って、 （１１１）面等でも極めて効果が高いことはい
うまでもないが、（２１１）・面やさらにはその他の必
ずしも極性（ポラリティ）をもたない結晶面においても
界面近くのＧａ−Ｎ−ＡＡ結合濃度は高いと考えられる
ので、これらの結晶面を選ぶこともできる。
なお、上記実施例ではＧａＡｓとＡｌ。、５Ｇａｏ、ｓ
Ａｓからなる超格子層の例について述べたが他の材料の
組み合わせによる超格子層に対しても本発明の構造を採
用することにより、成長温度を上昇すること、さらには
デバイス製作途中での熱処理温度を上昇することができ
る。すなわち、この発明の方法を採用することにより熱
安定性の高い超格子構造となるものである。
Ａｓからなる超格子層の例について述べたが他の材料の
組み合わせによる超格子層に対しても本発明の構造を採
用することにより、成長温度を上昇すること、さらには
デバイス製作途中での熱処理温度を上昇することができ
る。すなわち、この発明の方法を採用することにより熱
安定性の高い超格子構造となるものである。
この発明の構造を適用することにより、周期１００Å以
下で少なくも１周期のＧ ａ−Ａ ｓとＡβＧａＡｓ
（Ａβ組成比Ｘ≠０）層を交互に積み重ね多層構造を有
する結晶層すなわち超格子層を、７００℃程の高温で再
現性良く製作することができるし、また製作プロセスに
おいても８００℃での高温処理が可能となる。すなわち
、この発明のＮ原子が多量に添加されていること、実質
的にＮ原子層を設けた構造をとることにより、超格子層
を製作する場合に問題となっていたＧａＡｓとＡｊｉ！
ＧａＡｓ （Ａｆｆ組成Ｘ≠０）層の界面における相互
拡散にもとすく構造の乱れが防止され、またこうした超
格子ウェーハからデバイスを製作する場合のプロセス温
度を格段に上昇することができる。
下で少なくも１周期のＧ ａ−Ａ ｓとＡβＧａＡｓ
（Ａβ組成比Ｘ≠０）層を交互に積み重ね多層構造を有
する結晶層すなわち超格子層を、７００℃程の高温で再
現性良く製作することができるし、また製作プロセスに
おいても８００℃での高温処理が可能となる。すなわち
、この発明のＮ原子が多量に添加されていること、実質
的にＮ原子層を設けた構造をとることにより、超格子層
を製作する場合に問題となっていたＧａＡｓとＡｊｉ！
ＧａＡｓ （Ａｆｆ組成Ｘ≠０）層の界面における相互
拡散にもとすく構造の乱れが防止され、またこうした超
格子ウェーハからデバイスを製作する場合のプロセス温
度を格段に上昇することができる。
本発明は１００Ａ以下の周期を持った超格子に効果が顕
著であり、これ以上の周期を持った超格子を作る場合に
本発明のごとき構造を採用する必要は必ずしもない。し
かし、こうした１００八以上の長周期の超格子を作成し
たり、たとえ周期は長くとも超格子層を構成する一方の
材料層が数１ＯＡといった１００Ａ以下の場合には本発
明が特に有効であることはいうまでもない。
著であり、これ以上の周期を持った超格子を作る場合に
本発明のごとき構造を採用する必要は必ずしもない。し
かし、こうした１００八以上の長周期の超格子を作成し
たり、たとえ周期は長くとも超格子層を構成する一方の
材料層が数１ＯＡといった１００Ａ以下の場合には本発
明が特に有効であることはいうまでもない。
第１図はウェーハの断面である（１１０）より見た超格
子層界面の原子配列の模式図、 第２図は本発明の超格子層を含むウェーハの断面構造を
示す模式図、 第３図は第２図中の超格子層のほぼ１周期に相当する模
式的バンド図、 第４図は従来構造の超格子層における熱処理前後でのフ
ォトルミネッセンススペクトルを示すグラフである。 １１ ・・・・・・ ＧａＡｓ基板 １２ ・・・・・・ バッファーＡｉ’ＧａＡｓ１ｉ
１３ ・・・・・・ 高純度ＧａＡｓ層１４ ・・
・・・・ 超格子層 ２１ ・・・・・・ ＧａＡｓ層 ２２ ・・・・・・ ＡｌＧａＡｓ層２３ ・・・
・・・ Ｓ１ド一プＧａＡｓ層２４ ・・・・・・
アンドープＧａＡｓ層３１ ・・・・・・ Ｇａ原子 ３２ ・・・・・・ Ａ１原子 ３４ ・・・・・・ Ａｓ原子 ３５ ・・・・・パＮ原子 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第２図 波＆（ナノ・メートル）
子層界面の原子配列の模式図、 第２図は本発明の超格子層を含むウェーハの断面構造を
示す模式図、 第３図は第２図中の超格子層のほぼ１周期に相当する模
式的バンド図、 第４図は従来構造の超格子層における熱処理前後でのフ
ォトルミネッセンススペクトルを示すグラフである。 １１ ・・・・・・ ＧａＡｓ基板 １２ ・・・・・・ バッファーＡｉ’ＧａＡｓ１ｉ
１３ ・・・・・・ 高純度ＧａＡｓ層１４ ・・
・・・・ 超格子層 ２１ ・・・・・・ ＧａＡｓ層 ２２ ・・・・・・ ＡｌＧａＡｓ層２３ ・・・
・・・ Ｓ１ド一プＧａＡｓ層２４ ・・・・・・
アンドープＧａＡｓ層３１ ・・・・・・ Ｇａ原子 ３２ ・・・・・・ Ａ１原子 ３４ ・・・・・・ Ａｓ原子 ３５ ・・・・・パＮ原子 代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第２図 波＆（ナノ・メートル）
Claims (1)
- （１）ＧａＡｓとＡｌＧａＡｓ（Ａｌ組成Ｘ≠０）層を
交互に積み重ねた多層構造を有し、前記ＡｌＧａＡｓ層
と前記ＧａＡｓ層とが境をなすＡｓ原子層をＮ原子を含
んだ原子層としたことを特徴とするエピタキシャル結晶
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP506686A JPS62167297A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | エピタキシヤル結晶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP506686A JPS62167297A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | エピタキシヤル結晶 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62167297A true JPS62167297A (ja) | 1987-07-23 |
| JPH0458439B2 JPH0458439B2 (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=11601013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP506686A Granted JPS62167297A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | エピタキシヤル結晶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62167297A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63208296A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-29 | Sharp Corp | 半導体装置 |
| US7781326B2 (en) | 2001-02-02 | 2010-08-24 | Applied Materials, Inc. | Formation of a tantalum-nitride layer |
| US7846840B2 (en) | 2000-06-28 | 2010-12-07 | Applied Materials, Inc. | Method for forming tungsten materials during vapor deposition processes |
| US9587310B2 (en) | 2001-03-02 | 2017-03-07 | Applied Materials, Inc. | Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques |
-
1986
- 1986-01-16 JP JP506686A patent/JPS62167297A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63208296A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-29 | Sharp Corp | 半導体装置 |
| US7846840B2 (en) | 2000-06-28 | 2010-12-07 | Applied Materials, Inc. | Method for forming tungsten materials during vapor deposition processes |
| US7781326B2 (en) | 2001-02-02 | 2010-08-24 | Applied Materials, Inc. | Formation of a tantalum-nitride layer |
| US9012334B2 (en) | 2001-02-02 | 2015-04-21 | Applied Materials, Inc. | Formation of a tantalum-nitride layer |
| US9587310B2 (en) | 2001-03-02 | 2017-03-07 | Applied Materials, Inc. | Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques |
| US10280509B2 (en) | 2001-07-16 | 2019-05-07 | Applied Materials, Inc. | Lid assembly for a processing system to facilitate sequential deposition techniques |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0458439B2 (ja) | 1992-09-17 |
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