JPS62254438A - 半導体超格子の製造法 - Google Patents
半導体超格子の製造法Info
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- JPS62254438A JPS62254438A JP61098809A JP9880986A JPS62254438A JP S62254438 A JPS62254438 A JP S62254438A JP 61098809 A JP61098809 A JP 61098809A JP 9880986 A JP9880986 A JP 9880986A JP S62254438 A JPS62254438 A JP S62254438A
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Landscapes
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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、青色発光ダイオード、及び薄膜ＥＬ素子等の
構成要素でおる、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、テＩＬ／ｆ
ｉ／化亜鉛の単結晶ＩＩ＃膜を積層してなる半導体超格
子の製造法に関する。
構成要素でおる、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、テＩＬ／ｆ
ｉ／化亜鉛の単結晶ＩＩ＃膜を積層してなる半導体超格
子の製造法に関する。
硫化亜鉛（Ｚ ｎ Ｓ ） 、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ
）、テｆｉ／１％／化亜鉛（ＺｎＴｅ）からなる超格子
を作製する技術としてこれまでに試みられているものを
以下に示す。
）、テｆｉ／１％／化亜鉛（ＺｎＴｅ）からなる超格子
を作製する技術としてこれまでに試みられているものを
以下に示す。
１、 原子層エピタキシー法
原子層エピタキシー法は分子線エピタキシー法と同様の
装置を用い基板表面に、シャッターの開閉により分小線
を交互に照射し原料供給を行なうことが特徴である。シ
ャッターは分子線源と基板の間にある。成長は１０−１
４１〜１０−” Ｔｏ ｒ ｒという超高真空中で基板
処理を行なった後、１０′″６〜１０−γＴｏｒｒで薄
膜成長を行なう０（例えば、昭和６０年春季応用物理学
会予稿集５１ｊＬ−ＺＡ−５＊昭和６０年秋季応用物理
学会予稿集４ａ−Ｆ−８＊Ａｐｐｌ、Ｐｈｙａ、Ｌｅｔ
ｔ。
装置を用い基板表面に、シャッターの開閉により分小線
を交互に照射し原料供給を行なうことが特徴である。シ
ャッターは分子線源と基板の間にある。成長は１０−１
４１〜１０−” Ｔｏ ｒ ｒという超高真空中で基板
処理を行なった後、１０′″６〜１０−γＴｏｒｒで薄
膜成長を行なう０（例えば、昭和６０年春季応用物理学
会予稿集５１ｊＬ−ＺＡ−５＊昭和６０年秋季応用物理
学会予稿集４ａ−Ｆ−８＊Ａｐｐｌ、Ｐｈｙａ、Ｌｅｔ
ｔ。
４８（１９８６）１６０．など参照）
２ ホットウォーμエピタキシー法
ホットウォールエビタキＶ−装置は、ソースるつぼ、基
板ホルダー。ソースるつぼと基板の中間に位置するウオ
ールによりて構成される０原料はソースるつぼの中で別
々に加熱する０装置内部は１０’″・Ｔｏｒｒ程度の真
空度に保たれているため、ソースるつぼから原料は蒸発
し、上方に位置する基板の表面にエピタキシヤμ成長す
る。
板ホルダー。ソースるつぼと基板の中間に位置するウオ
ールによりて構成される０原料はソースるつぼの中で別
々に加熱する０装置内部は１０’″・Ｔｏｒｒ程度の真
空度に保たれているため、ソースるつぼから原料は蒸発
し、上方に位置する基板の表面にエピタキシヤμ成長す
る。
（例えば、Ｊ、Ａｐｐｌ、Ｐｈ７廊、５７（１９８５）
２９６０、＊Ｊ、ＣＦ７１ｔＪＬＩ Ｇｒｏｗｔｈ
７２（１９８５）２９９．＊Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌ
ｅｔｔ、４８（１９８６）２１６．など参照） 工 有機金属気相熱分解法（ＭＯＣＶＤ法）結晶性の良
い良質のエピタキシヤμ膜を得る方法としてＭＯＣＶＤ
法がある。
２９６０、＊Ｊ、ＣＦ７１ｔＪＬＩ Ｇｒｏｗｔｈ
７２（１９８５）２９９．＊Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌ
ｅｔｔ、４８（１９８６）２１６．など参照） 工 有機金属気相熱分解法（ＭＯＣＶＤ法）結晶性の良
い良質のエピタキシヤμ膜を得る方法としてＭＯＣＶＤ
法がある。
（発明が解決しようとする問題点〕
前述の従来技術では以下に述べる様な問題、弘を有する
０ １、 原子層エピタキシー 原子層エピタキシー法では、分子線エピタキシー法と同
″じく、超高真空雰囲気中で基板の処理や成長を行なう
ため、真空排気系を含め、装置製作費やランニングコス
トが高くなるＯ しかも、成長室の容積がらまり六亀くできないため大口
径ウニバーの多数枚処理には過さない０以上の点から、
原子層エピタキシー法は、量産性の点で問題がある０ ２ ホットウオーμエピタキシー法 ホットウォーμエピタキシー装置では、多元化合物半導
体を成長または異なる２元化合物半導体を積層する場合
、多数の加熱帯が必要となるａｔた加熱帯の温度及び温
度分布は極めて重要でおる。
０ １、 原子層エピタキシー 原子層エピタキシー法では、分子線エピタキシー法と同
″じく、超高真空雰囲気中で基板の処理や成長を行なう
ため、真空排気系を含め、装置製作費やランニングコス
トが高くなるＯ しかも、成長室の容積がらまり六亀くできないため大口
径ウニバーの多数枚処理には過さない０以上の点から、
原子層エピタキシー法は、量産性の点で問題がある０ ２ ホットウオーμエピタキシー法 ホットウォーμエピタキシー装置では、多元化合物半導
体を成長または異なる２元化合物半導体を積層する場合
、多数の加熱帯が必要となるａｔた加熱帯の温度及び温
度分布は極めて重要でおる。
ヒーターは通常抵抗加熱炉を用いるため、装置間で温度
特性のばらりきが大きくなる。また、均熱領域を広くす
ることが難かしいため、装置の大型化も困難である。以
上の点からホットウォーμエピタキシー法も量産性の点
で問題がある◎五 有機金属気相熱分解法（ＭＯＣＶＤ
法）ＭＯＣＶＤ法ではＶ族有機金属（ＭＯ）の分解温ｌ
ｔが高いために高温成長となり、格子欠陥が少なく特性
のバラツキの小さい薄膜を成長することは困難である。
特性のばらりきが大きくなる。また、均熱領域を広くす
ることが難かしいため、装置の大型化も困難である。以
上の点からホットウォーμエピタキシー法も量産性の点
で問題がある◎五 有機金属気相熱分解法（ＭＯＣＶＤ
法）ＭＯＣＶＤ法ではＶ族有機金属（ＭＯ）の分解温ｌ
ｔが高いために高温成長となり、格子欠陥が少なく特性
のバラツキの小さい薄膜を成長することは困難である。
しかも分解温度がＭＯＫよシ異なるために、異なる原料
をパルプによシ切り換えても直ちにそれに対応する成長
温度に設定することは困難であシ、また原料も直めに基
板上に設定量が供給されず、横軸に時間、縦軸に供給量
をとりた場合グラフは台形に近い型となるため膜厚の制
御が難かしいという問題を有する。
をパルプによシ切り換えても直ちにそれに対応する成長
温度に設定することは困難であシ、また原料も直めに基
板上に設定量が供給されず、横軸に時間、縦軸に供給量
をとりた場合グラフは台形に近い型となるため膜厚の制
御が難かしいという問題を有する。
そこで本発明は上述のような問題点を解決するもので、
その目的とするところはＺｎ５ｙＺｎＳｅ＊ワ？１甲＾
／７″１ｍ＃Ｉ１１凡ｉ纏修鴻−Ｌ伽勤禍か友す紀 胞
子欠陥が少なく特性のバラツキの小さい半導体層。
その目的とするところはＺｎ５ｙＺｎＳｅ＊ワ？１甲＾
／７″１ｍ＃Ｉ１１凡ｉ纏修鴻−Ｌ伽勤禍か友す紀 胞
子欠陥が少なく特性のバラツキの小さい半導体層。
格子の量産に適した製法を提供することにある０〔問題
を解決するための手段〕 本発明の半導体超格子の製造法は、Ｚ ｎ Ｓ ｔ Ｚ
ｎ５ｅｙＺｎＴｅの単結晶薄膜を積層した構造を有す
る半導体超格子の製法において、該薄膜を形成する際、
一般式ＲＲ”Ｚｎ（Ｒ，Ｒ’ ：アルキμ基）で表わさ
れるシアμキμ亜鉛、ＲＲ′Ｓ（Ｒ，Ｒ’ ニア〃キμ
基）で表わされるシア〃キμ硫黄、ＲＲ′Ｓｅ（Ｒ，Ｒ
′：アルキル基）で表わされるシアμキμセレン、ＲＲ
’ Ｔ ｏ （Ｒｔ Ｒ’ ニアμキｐ基）で表わされ
るシアμキμテ／Ｉ／／Ｉ／を原料とし、原料の切り換
えは光の照射により行なう光有機金属熱分跡法（光ＭＯ
ＣＶＤ法）を用いることを特徴とする０〔実施例〕 第１図に本発明の実施例における光ＭＯＣＶＤ装置の概
略図を示す。
を解決するための手段〕 本発明の半導体超格子の製造法は、Ｚ ｎ Ｓ ｔ Ｚ
ｎ５ｅｙＺｎＴｅの単結晶薄膜を積層した構造を有す
る半導体超格子の製法において、該薄膜を形成する際、
一般式ＲＲ”Ｚｎ（Ｒ，Ｒ’ ：アルキμ基）で表わさ
れるシアμキμ亜鉛、ＲＲ′Ｓ（Ｒ，Ｒ’ ニア〃キμ
基）で表わされるシア〃キμ硫黄、ＲＲ′Ｓｅ（Ｒ，Ｒ
′：アルキル基）で表わされるシアμキμセレン、ＲＲ
’ Ｔ ｏ （Ｒｔ Ｒ’ ニアμキｐ基）で表わされ
るシアμキμテ／Ｉ／／Ｉ／を原料とし、原料の切り換
えは光の照射により行なう光有機金属熱分跡法（光ＭＯ
ＣＶＤ法）を用いることを特徴とする０〔実施例〕 第１図に本発明の実施例における光ＭＯＣＶＤ装置の概
略図を示す。
石英ガラスの横型反応炉（１）の内部にはＳｉＣコーテ
ィングを施したグラファイト製サセプター（２）が置か
れている０反応炉の側面から高周波誘導加熱炉、赤外線
炉、または抵抗加熱炉（３）などにより基板加熱を行な
う。基板温変はグラファイト製サセプター（２）の中に
埋め込んだ熱電対（４）によシモニターする。反応炉（
１）は高真空排気装置、廃ガス処理装置に接続されてい
る。
ィングを施したグラファイト製サセプター（２）が置か
れている０反応炉の側面から高周波誘導加熱炉、赤外線
炉、または抵抗加熱炉（３）などにより基板加熱を行な
う。基板温変はグラファイト製サセプター（２）の中に
埋め込んだ熱電対（４）によシモニターする。反応炉（
１）は高真空排気装置、廃ガス処理装置に接続されてい
る。
原料はパプフーに注入されておシ、いずれも室温で液体
のため、キャリアーガスのバブリングにより気化させて
ガスとして供給する。反応炉（１）の外側には光源（７
）があり、シャッター（８）の開閉によシ光を制御する
ことができるようになりているＯ Ｚ ｎ Ｓ ｅ ／ Ｚ ｎ Ｔ ｅの超格子を形成す
る場合の過程の概略を示す。
のため、キャリアーガスのバブリングにより気化させて
ガスとして供給する。反応炉（１）の外側には光源（７
）があり、シャッター（８）の開閉によシ光を制御する
ことができるようになりているＯ Ｚ ｎ Ｓ ｅ ／ Ｚ ｎ Ｔ ｅの超格子を形成す
る場合の過程の概略を示す。
エツチング処理を施したＧａＡａの（１００）面に超格
子構成を形成する。キャリアーガスとして水素ガスを、
ｚｎソースとしてジメチル亜鉛、Ｓｅソースとしてジメ
チルセレン、Ｔｅソースとしてジメチ〃テ／Ｌ／Ａ／を
用いた０成長温度は３００℃で行なった。
子構成を形成する。キャリアーガスとして水素ガスを、
ｚｎソースとしてジメチル亜鉛、Ｓｅソースとしてジメ
チルセレン、Ｔｅソースとしてジメチ〃テ／Ｌ／Ａ／を
用いた０成長温度は３００℃で行なった。
パルプ（５）を切り換えることによりで、Ｚｎ５ｅ薄膜
の原料ガスを反応炉（１）に供給する。一定時間後反応
炉内への原料ガスの供給量が安定した後、シャッター（
８）を開にして、光源（７）より基板（９）上に紫外線
を照射する。この時店から第１の薄膜Ｚｎ５ｅが成長す
る。
の原料ガスを反応炉（１）に供給する。一定時間後反応
炉内への原料ガスの供給量が安定した後、シャッター（
８）を開にして、光源（７）より基板（９）上に紫外線
を照射する。この時店から第１の薄膜Ｚｎ５ｅが成長す
る。
シャッター（８）を閉にすることにより、第１の薄膜Ｚ
ｎ５ｅの成長は中断される０シヤツター（８）を閉にし
た後、パμグ（５）を切り換え反応炉（１）への原料ガ
スの供給を止める０ダミーガスを反応炉（１）に供給す
ることにより、配管及び反応炉（１）内に残存する原料
ガスをすみやかに除去する。／＜ルプ（６）を切り換え
ることによりて、Ｚ ｎ Ｔ ｅ ｒＩ＃膜の原料ガス
を反応炉（１）に供給する。一定時間後反応炉内への原
料ガスの供給量が安定した後、シャッター（８）を開に
して、光源（７）より基板（？）上に紫外線を照射する
０この時点から第２の薄膜ＺｎＴｅが成長する０シヤツ
ター（８）を閉にした後、パルプ（６）を切り換え反応
炉（１）への原料ガスの供給を止める０ダミーガスによ
＃）配管及び反応炉（１）内に残存する原料ガスを除去
した後、以上の手順を繰り返しｎ−型ＧａＡｓ基板上に
厚さ４０ＡのノンドープＺｎ５ｅ層と厚さ１０１のノン
ドープＺｎＴｅ層を交互に１００回積層重る。
ｎ５ｅの成長は中断される０シヤツター（８）を閉にし
た後、パμグ（５）を切り換え反応炉（１）への原料ガ
スの供給を止める０ダミーガスを反応炉（１）に供給す
ることにより、配管及び反応炉（１）内に残存する原料
ガスをすみやかに除去する。／＜ルプ（６）を切り換え
ることによりて、Ｚ ｎ Ｔ ｅ ｒＩ＃膜の原料ガス
を反応炉（１）に供給する。一定時間後反応炉内への原
料ガスの供給量が安定した後、シャッター（８）を開に
して、光源（７）より基板（？）上に紫外線を照射する
０この時点から第２の薄膜ＺｎＴｅが成長する０シヤツ
ター（８）を閉にした後、パルプ（６）を切り換え反応
炉（１）への原料ガスの供給を止める０ダミーガスによ
＃）配管及び反応炉（１）内に残存する原料ガスを除去
した後、以上の手順を繰り返しｎ−型ＧａＡｓ基板上に
厚さ４０ＡのノンドープＺｎ５ｅ層と厚さ１０１のノン
ドープＺｎＴｅ層を交互に１００回積層重る。
以上の工程の後に得られたＺｎ５ｅ／ＺｎＴｅの超格子
は室温で５１０１１１に強い発光ピークをもつ均一性の
よいものであった。
は室温で５１０１１１に強い発光ピークをもつ均一性の
よいものであった。
一バッチで処理できる基板の枚数及び大きさは、反応炉
の大きさやサセプターの形状で容易にかえることができ
る。ＧａＡｓ基板２枚を−バッチで処理した場合にも一
枚を処理した場合と同程度の膜が得られた。
の大きさやサセプターの形状で容易にかえることができ
る。ＧａＡｓ基板２枚を−バッチで処理した場合にも一
枚を処理した場合と同程度の膜が得られた。
反応炉は横型式について説明したが、縦型式についても
基本構成は全く同じである。膜厚の均一性を得るために
基板の回転を行なえばよい。
基本構成は全く同じである。膜厚の均一性を得るために
基板の回転を行なえばよい。
また、本発明に用いることができる原料として以下のよ
うなものがあげられる。
うなものがあげられる。
以上、２種類の単結晶薄膜を積層した超格子について実
施例としてあげてきたが、原料の封入されたパプフーは
容易に脱着でき、また配管を増やすことにより使用する
原料の数も増やすことができるため、３槍類あるいはそ
れ以上の単結晶薄膜を積層した超格子も作製できる。
施例としてあげてきたが、原料の封入されたパプフーは
容易に脱着でき、また配管を増やすことにより使用する
原料の数も増やすことができるため、３槍類あるいはそ
れ以上の単結晶薄膜を積層した超格子も作製できる。
以上述べたように本発明によれば、硫化亜鉛、セレン化
亜鉛、テμμ化亜鉛の単結晶薄膜を積層した構造を有す
る半導体超格子の製法において、該薄膜を形成する際、
一般式ＲＲ’ Ｚ ｎ （Ｒ＋ Ｒ’ ニアμキ〃基）
で表わされるシアμキμ亜鉛、ＲＲ′Ｓ（Ｒ，Ｒ′：ア
ルキル基）で表わされるジアルキルセレン、ＲＲ’ Ｓ
ｅ （Ｒｔ Ｒ’ ニア １９ ｉｆ Ｎ基）で表わ
されるジアルキルセレン、ＲＲ’Ｔｅ（Ｒ，Ｒ’ ニア
〃キμ基）で表わされるシアμキμテｆｉ／ｆｉ／を原
料とし、原料の切り換えは光の照射によシ行なう光有機
金属気相熱分解法（光ＭＯＣＶＤ法）を用いることによ
り、低温成長及び膜厚の制御が可能となシ、格子欠格の
少ない、特性のバラツキの小さい超格子を量産すること
が可能となうた。本発明が従来のＬＥＤよりも単色性が
よく、よシ短波長の発光を呈するＬＢＤまたは帯導体レ
ーザーの開発に寄与するところは大龜いものと確信する
。
亜鉛、テμμ化亜鉛の単結晶薄膜を積層した構造を有す
る半導体超格子の製法において、該薄膜を形成する際、
一般式ＲＲ’ Ｚ ｎ （Ｒ＋ Ｒ’ ニアμキ〃基）
で表わされるシアμキμ亜鉛、ＲＲ′Ｓ（Ｒ，Ｒ′：ア
ルキル基）で表わされるジアルキルセレン、ＲＲ’ Ｓ
ｅ （Ｒｔ Ｒ’ ニア １９ ｉｆ Ｎ基）で表わ
されるジアルキルセレン、ＲＲ’Ｔｅ（Ｒ，Ｒ’ ニア
〃キμ基）で表わされるシアμキμテｆｉ／ｆｉ／を原
料とし、原料の切り換えは光の照射によシ行なう光有機
金属気相熱分解法（光ＭＯＣＶＤ法）を用いることによ
り、低温成長及び膜厚の制御が可能となシ、格子欠格の
少ない、特性のバラツキの小さい超格子を量産すること
が可能となうた。本発明が従来のＬＥＤよりも単色性が
よく、よシ短波長の発光を呈するＬＢＤまたは帯導体レ
ーザーの開発に寄与するところは大龜いものと確信する
。
第１図は本発明において用いるＭＯＣＶＤ装置の反応管
まわシの概略図である。 １−一反応炉 ２−−− Ｓ ｉ Ｃコーティングを施したグツファイ
ト製サセプター ５・−一高周波誘導加熱炉 ４− ・−熱電対 ５〜６−・−パルプ アーー光源 ８−−シャッター ９−・一基板 １０−一光路 以上
まわシの概略図である。 １−一反応炉 ２−−− Ｓ ｉ Ｃコーティングを施したグツファイ
ト製サセプター ５・−一高周波誘導加熱炉 ４− ・−熱電対 ５〜６−・−パルプ アーー光源 ８−−シャッター ９−・一基板 １０−一光路 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛の単結晶薄
膜を積層した構造を有する半導体超格子の製法において
、該薄膜を形成する際、一般式ＲＲ′Ｚｎ（Ｒ，Ｒ′：
アルキル基）で表わされるジアルキル亜鉛、ＲＲ′Ｓ（
Ｒ，Ｒ′：アルキル基）で表わされるジアルキル硫黄、
ＲＲ′Ｓｅ（Ｒ，Ｒ′：アルキル基）で表わされるジア
ルキルセレン、ＲＲ′Ｔｅ（Ｒ，Ｒ′：アルキル基）で
表わされるジアルキルテルルを原料とし、原料の切り換
えは光の照射により行なう光有機金属気相熱分解法（光
ＭＯＣＶＤ法）を用いることを特徴とする半導体超格子
の製造法。 ２、アルキル基がメチル基、エチル基であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の半導体超格子の製造
法。 ３、光源として低圧水銀ランプを用いることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の半導体格子の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61098809A JPS62254438A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 半導体超格子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61098809A JPS62254438A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 半導体超格子の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62254438A true JPS62254438A (ja) | 1987-11-06 |
Family
ID=14229661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61098809A Pending JPS62254438A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 半導体超格子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62254438A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01289257A (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体超格子構造 |
-
1986
- 1986-04-28 JP JP61098809A patent/JPS62254438A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01289257A (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体超格子構造 |
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