JPS63228711A - ３５族化合物半導体層の製造方法 - Google Patents
３５族化合物半導体層の製造方法Info
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- JPS63228711A JPS63228711A JP6301287A JP6301287A JPS63228711A JP S63228711 A JPS63228711 A JP S63228711A JP 6301287 A JP6301287 A JP 6301287A JP 6301287 A JP6301287 A JP 6301287A JP S63228711 A JPS63228711 A JP S63228711A
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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】
〔概要〕
ｍＶ族化合物半導体層の製造方法の改良である。
分子線エピタキシャル成長法を使用してＩＩＩＶ族化合
物半導体層を製造するにあたり、Ｖ族の元素は連続的に
供給するが、■族の元素は間欠的に供給することとし、
Ｖ族の元素のみが供給されている期間に、基板表面に赤
外線を照射してなすＩＩＩＶ族化合物半導体層の製造方
法である。
物半導体層を製造するにあたり、Ｖ族の元素は連続的に
供給するが、■族の元素は間欠的に供給することとし、
Ｖ族の元素のみが供給されている期間に、基板表面に赤
外線を照射してなすＩＩＩＶ族化合物半導体層の製造方
法である。
本発明は、ＩＩＩＶ族化合物半導体層の製造方法の改良
に関する。特に、組成が正確に所望の値であり、不所望
な不純物拡散がなされることがなく、面粗れのない表面
が得られ、しかも、結晶欠陥のない高品質な■ｖ族化合
物半導体層を製造しうるようにする改良に関する。
に関する。特に、組成が正確に所望の値であり、不所望
な不純物拡散がなされることがなく、面粗れのない表面
が得られ、しかも、結晶欠陥のない高品質な■ｖ族化合
物半導体層を製造しうるようにする改良に関する。
ガリウムヒ素、アルミニウムガリウムヒ素、インジウム
リン等■ｖ族化合物半導体はキャリヤ移動度が高くまた
禁制帯幅がレーザ等オプトエレクトロニクス素子に望ま
しい値である故、ＨＥＭＴや量子井戸レーザをはじめと
する発光素子、受光素子等として広く使用されている。
リン等■ｖ族化合物半導体はキャリヤ移動度が高くまた
禁制帯幅がレーザ等オプトエレクトロニクス素子に望ま
しい値である故、ＨＥＭＴや量子井戸レーザをはじめと
する発光素子、受光素子等として広く使用されている。
そして、ＩＩＩＶ族化合物半導体層を製造するには、分
子線エビタキャル成長法やＭＯＣＶＤ法等が一般に使用
される。
子線エビタキャル成長法やＭＯＣＶＤ法等が一般に使用
される。
たｆ、ＩＩＩＶ族化合物半導体層中に結晶欠陥が存在し
ていると、ＨＥＭＴにあっては伝達コンダクタンスが悪
くなり、レーザにおいてはしきい値電圧が高くなり、受
光素子においては暗電流が増加する等、不良特性の原因
となるので、結晶欠陥の少ないＩＩＩＶ族化合物半導体
層を製造することは極めて重要である。
ていると、ＨＥＭＴにあっては伝達コンダクタンスが悪
くなり、レーザにおいてはしきい値電圧が高くなり、受
光素子においては暗電流が増加する等、不良特性の原因
となるので、結晶欠陥の少ないＩＩＩＶ族化合物半導体
層を製造することは極めて重要である。
〔充用が解決しようどする問題点３
分子線エピタキシャル成長法を使用して、結晶欠陥の少
ないＩＩＩＶ族化合物半導体層を製造するには、成長期
間中基板温度を高く保つことが有効であることが知られ
ているが、７００〜７５０℃以上に高くすると気化温度
が低いヒ素、リン等のＶ族元素が再法発して組成が正確
に所望の値にならなくなり、表面の面粗れが発生し、さ
らに、不純物拡散が過度ｑａ行する等の不所望の作用を
ともなうことも知られている。
ないＩＩＩＶ族化合物半導体層を製造するには、成長期
間中基板温度を高く保つことが有効であることが知られ
ているが、７００〜７５０℃以上に高くすると気化温度
が低いヒ素、リン等のＶ族元素が再法発して組成が正確
に所望の値にならなくなり、表面の面粗れが発生し、さ
らに、不純物拡散が過度ｑａ行する等の不所望の作用を
ともなうことも知られている。
そこで、このような不所望の副作用の発生をともなうこ
となく、結晶欠陥のないＩＩＩＶ族化合物半導体層を製
造する方法の開発が望まれていた。
となく、結晶欠陥のないＩＩＩＶ族化合物半導体層を製
造する方法の開発が望まれていた。
本発明の目的は、この要請に応えることにあり、何ら不
所望の副作用の発生をともなうことなく結晶欠陥のない
高品質のＩＩＩＶ族化合物半導体層を製造する方法を提
供することにある。
所望の副作用の発生をともなうことなく結晶欠陥のない
高品質のＩＩＩＶ族化合物半導体層を製造する方法を提
供することにある。
」二足の目的を達成するために本発明が採った手段は、
分子線エピタキシャル成長法を使用してＩＩＩＶ族化合
物半導体層を製造するにあたり、Ｖ族の元素は連続的に
供給するが、ｍ族の元素は間欠的に供給することとし、
■族の元素のみが供給されている期間に、基板表面に赤
外線のパルスを照射し、Ｖ族の元素の再蒸発を防止１．
なからｍ族の元素のマイグレーション２を促進して、組
成を正確に保持しながら結晶欠陥の発生を防止すること
にある。
分子線エピタキシャル成長法を使用してＩＩＩＶ族化合
物半導体層を製造するにあたり、Ｖ族の元素は連続的に
供給するが、ｍ族の元素は間欠的に供給することとし、
■族の元素のみが供給されている期間に、基板表面に赤
外線のパルスを照射し、Ｖ族の元素の再蒸発を防止１．
なからｍ族の元素のマイグレーション２を促進して、組
成を正確に保持しながら結晶欠陥の発生を防止すること
にある。
本発明に係るＩＩＩＶ族化合物半導体層の製造方法にあ
っては、まず、６００℃程度の温度をもってガリウムヒ
素環ＩＩＩＶ族化合物半導体を数秒程度成長する。この
工程においては、結晶欠陥は発生するが、ヒ素等■族元
素の再蒸発や不純物の不所望の拡散は発生しない。
っては、まず、６００℃程度の温度をもってガリウムヒ
素環ＩＩＩＶ族化合物半導体を数秒程度成長する。この
工程においては、結晶欠陥は発生するが、ヒ素等■族元
素の再蒸発や不純物の不所望の拡散は発生しない。
この工程の時間は少なくとも単原子層が形成される時間
であればよい。
であればよい。
次に、ガリウム等ｍ族元素の供給を停止して。
法発しやすいヒ素等■族元素のみを供給しつＣけ、赤外
線ランプ等を数秒程度点灯して、前工程で発生した欠陥
の修復をなす。
線ランプ等を数秒程度点灯して、前工程で発生した欠陥
の修復をなす。
この工程の時間はガリウム等ｍ族元素がマイグレーショ
ンをもって移動するに十分な時間であればよい。この工
程においては、再蒸発しやすいＶ族元素は供給が継続さ
れているので、Ｖ族元素の再蒸発は比較的抑制されるが
、赤外線ランプ等が点灯して基板温度が３００〜１，０
００℃に昇温されるから、ｍ族元素はかなり自由に移動
しうるので、ブイグレージョンが進行して欠陥は修復ｙ
れる。
ンをもって移動するに十分な時間であればよい。この工
程においては、再蒸発しやすいＶ族元素は供給が継続さ
れているので、Ｖ族元素の再蒸発は比較的抑制されるが
、赤外線ランプ等が点灯して基板温度が３００〜１，０
００℃に昇温されるから、ｍ族元素はかなり自由に移動
しうるので、ブイグレージョンが進行して欠陥は修復ｙ
れる。
以下、図面を参照しつ〜、本発明の一実施例に係るｍＶ
族化合物半導体層の製造方法についてＳらに説明する。
族化合物半導体層の製造方法についてＳらに説明する。
第１図参照
図は、本発明の一実施例に係るＩＩＩＶ族化合物半導体
層の製造方法の実施に使用する分子線エピタキシャル成
長装ごである０図において、１は真空容器であり、２は
基板ホルダであり ６ＯＯ〜７００℃に保たれる。３．
４はクヌードセンセル等に収容された蒸発源であり、３
１．４１は蒸発源用シャッタである。５は赤外線ランプ
であり、５１は赤外線用シャッタである。
層の製造方法の実施に使用する分子線エピタキシャル成
長装ごである０図において、１は真空容器であり、２は
基板ホルダであり ６ＯＯ〜７００℃に保たれる。３．
４はクヌードセンセル等に収容された蒸発源であり、３
１．４１は蒸発源用シャッタである。５は赤外線ランプ
であり、５１は赤外線用シャッタである。
例えばガリウムヒ素を成長する場合は、まず、赤外線ラ
ンプ５のシャッタ５１を閉じ、ガリウム源３とヒ素源４
とのシャッタ３１．４１を開いて、約数秒間ガリウムと
ヒ素とを供給してガリウムヒ素層を形成する。この工程
における基板温度は６００〜７００℃であるから、形成
されるガリウムヒ素層の結晶性はそれほどよくはない。
ンプ５のシャッタ５１を閉じ、ガリウム源３とヒ素源４
とのシャッタ３１．４１を開いて、約数秒間ガリウムと
ヒ素とを供給してガリウムヒ素層を形成する。この工程
における基板温度は６００〜７００℃であるから、形成
されるガリウムヒ素層の結晶性はそれほどよくはない。
次に、ガリウム源３のシャフタ３１を閉じるとともに赤
外線ランプ５のシャッタ５１を開いて赤外線を約数秒間
照射する。この工程においては、基板温度は １，００
０℃程度に上る。この照射時間はガリウムが数原子分移
動するに十分な時間であるから、前工程で発生していた
結晶欠陥は十分修復される。しかし、ヒ素は継続して供
給されているから、ヒ素が再蒸発するおそれは少ない。
外線ランプ５のシャッタ５１を開いて赤外線を約数秒間
照射する。この工程においては、基板温度は １，００
０℃程度に上る。この照射時間はガリウムが数原子分移
動するに十分な時間であるから、前工程で発生していた
結晶欠陥は十分修復される。しかし、ヒ素は継続して供
給されているから、ヒ素が再蒸発するおそれは少ない。
以上の工程を反復実行して所望の厚さのガリウムヒ素層
を形成するが、ヒ素が再蒸発するおそれがないので、組
成は所望の組成が実現しており、高温に曝される積算時
間が短いので、不純物拡散が過度に進行することが少な
く、一方、十分な時間高温でキュアされているので結晶
欠陥は少ない。
を形成するが、ヒ素が再蒸発するおそれがないので、組
成は所望の組成が実現しており、高温に曝される積算時
間が短いので、不純物拡散が過度に進行することが少な
く、一方、十分な時間高温でキュアされているので結晶
欠陥は少ない。
以上の工程をもって製造したガリウムヒ素層を使用して
製造したホトルミネッセンス素子の発光強度は２〜１０
倍に増加していた。
製造したホトルミネッセンス素子の発光強度は２〜１０
倍に増加していた。
以上説明せるとおり、本発明に係るｍＶ族化合物半導体
層の製造方法においては、分子線エピタキシャル成長法
を使用してＩＩＩＶ族化合物半導体層を製造するにあた
り、Ｖ族の元素は連続的に供給するが、■族の元素は間
欠的に供給することとし、Ｖ族の元素のみが供給されて
いる期間に、基板表面に赤外線を照射して基板温度を
１，０００℃程度に上げ、Ｖ族の元素の再蒸発を防止し
ながら■族の元素のマイグレーションを促進することと
されているので、組成が正確に所望の値であり、不所望
な不純物拡散がなされることがなく、しかも、結晶欠陥
のないＩＩＩＶ族化合物半導体層を製造することができ
る。
層の製造方法においては、分子線エピタキシャル成長法
を使用してＩＩＩＶ族化合物半導体層を製造するにあた
り、Ｖ族の元素は連続的に供給するが、■族の元素は間
欠的に供給することとし、Ｖ族の元素のみが供給されて
いる期間に、基板表面に赤外線を照射して基板温度を
１，０００℃程度に上げ、Ｖ族の元素の再蒸発を防止し
ながら■族の元素のマイグレーションを促進することと
されているので、組成が正確に所望の値であり、不所望
な不純物拡散がなされることがなく、しかも、結晶欠陥
のないＩＩＩＶ族化合物半導体層を製造することができ
る。
第１図は、本発明の一実施例に係るＩＩＩＶ族化合物半
導体層の製造方法の実施に使用する分子線エピタキシャ
ル成長装置の構造図である。 ■・・・真空容器。 ２ψφ参基板ホルダ、 ３・・・ｍ装置（ガリウム源）、 ４・Φ・Ｖ装置（ヒ素源）、 ３１・・・■放置用ジャシタ、 ４１・・・Ｖ装置用シャッタ、 ５・・φ赤外線ランプ、 ５１・ｅ・赤外線用シャッタ。 第１図
導体層の製造方法の実施に使用する分子線エピタキシャ
ル成長装置の構造図である。 ■・・・真空容器。 ２ψφ参基板ホルダ、 ３・・・ｍ装置（ガリウム源）、 ４・Φ・Ｖ装置（ヒ素源）、 ３１・・・■放置用ジャシタ、 ４１・・・Ｖ装置用シャッタ、 ５・・φ赤外線ランプ、 ５１・ｅ・赤外線用シャッタ。 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 分子線エピタキシャル成長法を使用してなすIIIＶ族化
合物半導体層の製造方法において、前記Ｖ族の元素は連
続的に供給するが、前記III族の元素は間欠的に供給し
、該Ｖ族の元素のみが供給されている期間に、基板表面
に赤外線を照射する ことを特徴とするIIIＶ族化合物半導体層の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62063012A JPH07114186B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | ▲ｉｉｉ▼▲ｖ▼族化合物半導体層の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62063012A JPH07114186B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | ▲ｉｉｉ▼▲ｖ▼族化合物半導体層の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63228711A true JPS63228711A (ja) | 1988-09-22 |
| JPH07114186B2 JPH07114186B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=13216982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62063012A Expired - Lifetime JPH07114186B2 (ja) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | ▲ｉｉｉ▼▲ｖ▼族化合物半導体層の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114186B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5100832A (en) * | 1989-03-15 | 1992-03-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for preparing epitaxial compound semiconductor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS627124A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-14 | Sharp Corp | 半導体基板のアニ−ル装置 |
-
1987
- 1987-03-18 JP JP62063012A patent/JPH07114186B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS627124A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-14 | Sharp Corp | 半導体基板のアニ−ル装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5100832A (en) * | 1989-03-15 | 1992-03-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for preparing epitaxial compound semiconductor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07114186B2 (ja) | 1995-12-06 |
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