JPS62262435A - 半導体素子およびその製造法 - Google Patents
半導体素子およびその製造法Info
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- JPS62262435A JPS62262435A JP61105960A JP10596086A JPS62262435A JP S62262435 A JPS62262435 A JP S62262435A JP 61105960 A JP61105960 A JP 61105960A JP 10596086 A JP10596086 A JP 10596086A JP S62262435 A JPS62262435 A JP S62262435A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エピタキシャル薄膜、特に半廓体化合物半尋
体を形成するにあたり、その形成基台として粘土類鉱物
（層格子構造物）、望ましくは滑石、雲母類を用いる事
を特徴とする。このことにより、従来、格子不整合が大
きい為、エピタキシャル成長が困難だった物質について
、良質なエピタキシャル薄膜を形成することができるよ
うになった。
体を形成するにあたり、その形成基台として粘土類鉱物
（層格子構造物）、望ましくは滑石、雲母類を用いる事
を特徴とする。このことにより、従来、格子不整合が大
きい為、エピタキシャル成長が困難だった物質について
、良質なエピタキシャル薄膜を形成することができるよ
うになった。
従来、エピタキシャル薄膜、特に化合物半導体は、その
エピタキシャル薄膜を形成させる基板を選択する際、次
の様な制約事項のもとに進ぶのが通例だりた。
エピタキシャル薄膜を形成させる基板を選択する際、次
の様な制約事項のもとに進ぶのが通例だりた。
１、 基板は、形成するエピタキシャル薄膜と格Ｚ 形
成するエピタキシャル薄膜を合金化して、基板の格子定
数と合うようにする。
成するエピタキシャル薄膜を合金化して、基板の格子定
数と合うようにする。
五 エピタキシャル薄膜を形成する前に、基板上に、歪
超格子やアモルファス層を形成し、それをバッファ一層
として格子不整合に供う歪を緩和する。
超格子やアモルファス層を形成し、それをバッファ一層
として格子不整合に供う歪を緩和する。
これらの例を、以下に示す。
１、、−ｔ＝レン化亜鉛（格子定数＝ｃＡ、６６ｓ１ｉ
）を形成際の基板として、砒化ガリウム（格子定数：
５．６５５３＾）を用いる。この場合の格子不整合の割
合は、１２６％。
）を形成際の基板として、砒化ガリウム（格子定数：
５．６５５３＾）を用いる。この場合の格子不整合の割
合は、１２６％。
Ｚ 砒化ガリウム（格子定数＝ ５．６５３ ｓ Ｘ
＞上に、硫化亜鉛（格子定数＝ｓ、４ｏｐ３Ｘ）と、セ
レン化亜鉛（格子定数＝ａｓ６ａ１Ｘ）１７）、０．０
５７：（Ｌ９４３の比の合金を成長させる。
＞上に、硫化亜鉛（格子定数＝ｓ、４ｏｐ３Ｘ）と、セ
レン化亜鉛（格子定数＝ａｓ６ａ１Ｘ）１７）、０．０
５７：（Ｌ９４３の比の合金を成長させる。
五 シリコン（格子定数：５．４３０８Ｘ）上に硫化亜
鉛（格子定数＝５．４０９３Ｘ）のアモルファス層を蒸
着により形成し、その上に、高温で硫化亜鉛をエピタキ
シャル成長させるしかし、これらには、それぞれ以下に
示す欠点がある。
鉛（格子定数＝５．４０９３Ｘ）のアモルファス層を蒸
着により形成し、その上に、高温で硫化亜鉛をエピタキ
シャル成長させるしかし、これらには、それぞれ以下に
示す欠点がある。
１、 格子定数が酷似している物質の組み合わせは、非
常に少ない。また、格子不整合がほんのわずかでも、エ
ピタキシャル′Ｎｊ［の結晶性はひどく悪くなる。
常に少ない。また、格子不整合がほんのわずかでも、エ
ピタキシャル′Ｎｊ［の結晶性はひどく悪くなる。
２ 合金は、その成分原子の大きさが異なる為、良質な
エピタキシャル薄膜の形成は非常に難かしい。
エピタキシャル薄膜の形成は非常に難かしい。
五 １．２の成長法に比べ、得られるエピタキシャル薄
膜の結晶は著しく悪い。
膜の結晶は著しく悪い。
これらの欠点を克服する為の一手段としては、例えばグ
ラフオエピタキシー等、格子の一致では′なく、幾何学
的形状よりの拘束による結晶方位の制限からのエピタキ
シャル成長等がある。
ラフオエピタキシー等、格子の一致では′なく、幾何学
的形状よりの拘束による結晶方位の制限からのエピタキ
シャル成長等がある。
しかし、グラフオエピタキシーは、第４図に示す１１石
英ガラス基板１５のグレーディング１６０角の部分の丸
み等の影響の為、得られるエピタキシャル薄膜の結晶性
は、そのｉ、２，５．の事例よりずっと劣るものである
。
英ガラス基板１５のグレーディング１６０角の部分の丸
み等の影響の為、得られるエピタキシャル薄膜の結晶性
は、そのｉ、２，５．の事例よりずっと劣るものである
。
〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕本発明は従
来の技術の項で述べたような従来技術の欠点を解決する
ものである。その特長は以下の通りである。
来の技術の項で述べたような従来技術の欠点を解決する
ものである。その特長は以下の通りである。
１、 エピタキシャル薄膜と基板との間の結合が、先に
示した組み合わせの場合よりずりと小さい為、エピタキ
シャル薄膜と基板の間にかかるストレス、ストレインは
先に示した組み合わせの場合よりはるかに小さい。した
がって、エピタキシャルＮ膜にかかる歪は、先の組み合
わせの場合より、ずっと小さくなる。
示した組み合わせの場合よりずりと小さい為、エピタキ
シャル薄膜と基板の間にかかるストレス、ストレインは
先に示した組み合わせの場合よりはるかに小さい。した
がって、エピタキシャルＮ膜にかかる歪は、先の組み合
わせの場合より、ずっと小さくなる。
その結果、エピタキシャル薄膜の結晶性は非常に優れた
ものｔＣなる。
ものｔＣなる。
２ 石英ガラス等、アモルファス材料を基板に用いた場
合と異なり、本発明で用いる基板は、基板上に適当量、
結合点となるダングリングボンドが存在する為、その上
に成長する膜結晶のエピタキシャル薄膜となる。
合と異なり、本発明で用いる基板は、基板上に適当量、
結合点となるダングリングボンドが存在する為、その上
に成長する膜結晶のエピタキシャル薄膜となる。
すなわち、要約すれば、従来用いられていた、極めて強
い結合と弱い結合の間の、中位の結合性を有する材料を
基板に用いることで、エピタキシャル薄膜にかかる歪を
軽減し、かつ適当量の結合性でエピタキシャルＮ膜の配
向性を制御する事が、本発明の特長である。従って、従
来得ることが困難な結晶のエピタキシャル薄膜が本発明
による方法によって得られるのである。
い結合と弱い結合の間の、中位の結合性を有する材料を
基板に用いることで、エピタキシャル薄膜にかかる歪を
軽減し、かつ適当量の結合性でエピタキシャルＮ膜の配
向性を制御する事が、本発明の特長である。従って、従
来得ることが困難な結晶のエピタキシャル薄膜が本発明
による方法によって得られるのである。
ここで参考までに、粘土類鉱物（層格子構造物）のうち
、雲母類と滑石の模型図を第５図に示す〔問題点を解決
するための手段〕 本発明は、エピタキシャル薄膜を形成する基台として、
粘土類鉱物（層格子構造物）、望ましくは、滑石、雲母
類を用いる事を特徴とする。更に、エピタキシャル薄膜
としては、半導体、中でも化合物半導体が適している。
、雲母類と滑石の模型図を第５図に示す〔問題点を解決
するための手段〕 本発明は、エピタキシャル薄膜を形成する基台として、
粘土類鉱物（層格子構造物）、望ましくは、滑石、雲母
類を用いる事を特徴とする。更に、エピタキシャル薄膜
としては、半導体、中でも化合物半導体が適している。
第１図は、本発明に係る半導体素子の断面構造図である
。以下、実施例をこの構造図に基づいて述べる。
。以下、実施例をこの構造図に基づいて述べる。
７００℃で２４時間、水素中でベーキングした雲母板１
上に、下記の条件で、ＭＯＶＰＥ法により、外型セレン
化亜鉛２及びＰ型セレン化亜鉛３のエピタキシャル成長
を行う。
上に、下記の条件で、ＭＯＶＰＥ法により、外型セレン
化亜鉛２及びＰ型セレン化亜鉛３のエピタキシャル成長
を行う。
成長温度 ５２０℃
（ＣＨ３）２Ｚｎ ２． ＯＸ １０−’ ｍｏ
ｔ／ ｍ（（！Ｈ３）２Ｓ８ ＆ Ｏｘ １０−
’ ｍｏｔ／ ｍＰＨ３１，ＯＸ １０−’ ｍｏｔ／
ｊ！ｔ１（ＯｚＨｓ）ａＡｔｌ、 ＯＸ １０−’
ｍｏｔ／ Ｎｉｌ上記のうち、ＰＨ３はＰ型セレン化亜
鉛成長時、（ｅ２２Ｈ５）３Ａｔ は外型セレン化亜
鉛成長時に用いた。
ｔ／ ｍ（（！Ｈ３）２Ｓ８ ＆ Ｏｘ １０−
’ ｍｏｔ／ ｍＰＨ３１，ＯＸ １０−’ ｍｏｔ／
ｊ！ｔ１（ＯｚＨｓ）ａＡｔｌ、 ＯＸ １０−’
ｍｏｔ／ Ｎｉｌ上記のうち、ＰＨ３はＰ型セレン化亜
鉛成長時、（ｅ２２Ｈ５）３Ａｔ は外型セレン化亜
鉛成長時に用いた。
第２図は、本発明に係る半導体素子の断面構造図である
。以下、実施例をこの構造図に基づいて述べる。
。以下、実施例をこの構造図に基づいて述べる。
第１図の実施例と同条件でベーキングした雲母板４上に
、まず下記の条件で、バッファ一層５を成長させる。
、まず下記の条件で、バッファ一層５を成長させる。
成長温度 ３５０℃
（ＯＨ３）２Ｚｎ ２． ＯＸ １０″″６ ｍ□ｔ
／ ｍ（ＣＨ３）２Ｓｅ ６． ＯＸ １０−’ ｍ
ｏｔ／ｍその後、第１図の実施例と同様にして、ｎ型セ
レン化亜鉛６及びＰ型セレン化亜鉛７のエピタキシャル
成長を行う。
／ ｍ（ＣＨ３）２Ｓｅ ６． ＯＸ １０−’ ｍ
ｏｔ／ｍその後、第１図の実施例と同様にして、ｎ型セ
レン化亜鉛６及びＰ型セレン化亜鉛７のエピタキシャル
成長を行う。
第３図は、本発明に係る半導体素子の断面構造図の一例
である。
である。
雲母板８上に、爲をセレン化亜鉛９．Ｐ型セレン化亜鉛
１０をＭＯ’ＶＰＥ法によりエピタキシャル成長させ、
その一部を、Ｐ型セレン化亜鉛１０の全部と外型セレン
化亜鉛９の一部を含むだけ、エツチングにより取り除く
。そして、５型オ一ミツクコンタクト用電極部１１及び
Ｐ型オーミックコンタクト用電極部１２を形成し、ワイ
ヤー１３．１４にて、それぞれとの接触を得る。このよ
うな構造にすることにより、従来得ることが難かしかっ
た、セレン化亜鉛の発光ダイオードを得ることができる
。
１０をＭＯ’ＶＰＥ法によりエピタキシャル成長させ、
その一部を、Ｐ型セレン化亜鉛１０の全部と外型セレン
化亜鉛９の一部を含むだけ、エツチングにより取り除く
。そして、５型オ一ミツクコンタクト用電極部１１及び
Ｐ型オーミックコンタクト用電極部１２を形成し、ワイ
ヤー１３．１４にて、それぞれとの接触を得る。このよ
うな構造にすることにより、従来得ることが難かしかっ
た、セレン化亜鉛の発光ダイオードを得ることができる
。
以上述べた様に本発明に係る製造工程、構造により、従
来得ることが難かしかった良質なエピタキシャル薄膜の
形成が可能になった。特に、セレン化亜鉛の発光ダイオ
ードは、従来得られなかった青色発光素子として、光発
光デノくイスに寄与するところは大きいと確信する。
来得ることが難かしかった良質なエピタキシャル薄膜の
形成が可能になった。特に、セレン化亜鉛の発光ダイオ
ードは、従来得られなかった青色発光素子として、光発
光デノくイスに寄与するところは大きいと確信する。
第１ＦＡは、本発明に係る半導体素子の断面構造図。
１・・・・・・雲母板
２・・・・・・外型セレン化亜鉛
３・・・・・・Ｐ型セレン化亜鉛
第２図は、本発明に係る半導体素子の断面構造ド４
４・・・・・・雲母板
５・・・・・・バッファ一層
６・・・・・・外型セレン化亜鉛
７・・・・・・Ｐ型セレン化亜鉛
第３図は、本発明に係る半導体素子の断面構造図。
８・・・・・・雲母板
９・・・・・・外型セレン化亜鉛
１０・・・Ｐ型セレン化亜鉛
１１・・・ｎ型オーミックコンタクト用電極部１２・・
・Ｐ型オーミックコンタクト用電極部１３．１４・・・
ワイヤー 第４図は、グラフオエピタキシーに用いる石英ガラス基
板の構造図。 １５・・・石英ガラス基板 １６・・・グレーディング 第５図（α）、（ｂ）は、粘土類鉱物（層格子構造物）
のうち、雲母類と滑石の模型図。 第３図 第 リ 囲
・Ｐ型オーミックコンタクト用電極部１３．１４・・・
ワイヤー 第４図は、グラフオエピタキシーに用いる石英ガラス基
板の構造図。 １５・・・石英ガラス基板 １６・・・グレーディング 第５図（α）、（ｂ）は、粘土類鉱物（層格子構造物）
のうち、雲母類と滑石の模型図。 第３図 第 リ 囲
Claims (4)
- （１）エピタキシャル薄膜を形成するにあたり、その基
台として、粘土類鉱物（層格子構造物）を用いる事を特
徴とする半導体素子。 - （２）粘土類鉱物（層格子構造物）として、滑石、雲母
類を用いる事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
半導体素子。 - （３）エピタキシャル薄膜が、シリコン、ゲルマニウム
、化合物半導体であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項および第２項記載の半導体素子。 - （４）シリコン、ゲルマニウム、化合物半導体のエピタ
キシャル薄膜の形成法として、有機金属気相分解法（Ｍ
ＯＶＰＥ法）を用いる事を特徴とする
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105960A JPS62262435A (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 半導体素子およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61105960A JPS62262435A (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 半導体素子およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62262435A true JPS62262435A (ja) | 1987-11-14 |
Family
ID=14421369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61105960A Pending JPS62262435A (ja) | 1986-05-09 | 1986-05-09 | 半導体素子およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62262435A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01250748A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Nohmi Bosai Ltd | ガス感応性薄膜の製造方法 |
-
1986
- 1986-05-09 JP JP61105960A patent/JPS62262435A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01250748A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Nohmi Bosai Ltd | ガス感応性薄膜の製造方法 |
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