JPS632391A - 磁電変換素子 - Google Patents

磁電変換素子

Info

Publication number
JPS632391A
JPS632391A JP61145538A JP14553886A JPS632391A JP S632391 A JPS632391 A JP S632391A JP 61145538 A JP61145538 A JP 61145538A JP 14553886 A JP14553886 A JP 14553886A JP S632391 A JPS632391 A JP S632391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
gallium arsenide
phosphide
gallium
intermediate layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61145538A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuru Imaizumi
充 今泉
Toshihiro Kato
加藤 俊宏
Takashi Saka
坂 貴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP61145538A priority Critical patent/JPS632391A/ja
Publication of JPS632391A publication Critical patent/JPS632391A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N52/00Hall-effect devices
    • H10N52/101Semiconductor Hall-effect devices

Landscapes

  • Hall/Mr Elements (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、シリコン単結晶を基板として、ヒ化ガリウム
をエピタキシャル成長して成る活性層を有する磁電変換
素子に関する。
【従来技術】
ヒ化ガリウム等のIII−V化合物半導体は、高移動度
、直接遷移型のバンド構造、3元、4元系の化合物によ
るバンドギャブと格子定数の可変性等ノ性質のため、高
速トランジスタ、レーザダイオード、発光ダイオード、
フォトトランジスタ、フォトダイオード、太陽電池等の
個別素子は勿論、これらの半導体素子を組み込んだIC
への応用が注目されている。これらの素子を構成する活
性層は、選択拡散、選択イオン注入等によりヒ化ガリウ
ム単結晶基板内に形成されるか、ヒ化ガリウム単結晶基
板に、ヒ化ガリウムをエピタキシャル成長させたエピタ
キシャル層に形成させる方法が採用されている。
【発明が解決しようとする問題点】
ところが、上記のヒ化ガリウム単結晶基板は、シリコン
単結晶基板に比べて口径の大きなものが得難いこと、製
造コストが高いこと、機械的強度に欠けること、等の欠
点がある。そこで、半導体材料のうち半導体のインゴッ
トの製造技術及び処理技術の最も進んだ単結晶シリコン
を基板として、その上に目的とするヒ化ガリウムをエピ
タキシャル成長させて活性層を形成することが考えられ
ているが、格子不整合の為未だ結晶性の高いエピタキシ
ャル成長膜は得られておらず、シリコンを基板としてヒ
化ガリウムを活性層とした磁電変換素子の構成は知られ
ていない。 その為、従来の磁電変換素子は、基板に活性層を構成す
る半導体と同種の半導体を用い、その基板と活性層とを
、PN接合、その他適当な手段で絶縁させた構造のもの
であった。 本発明は、単結晶シリコン基板上に結晶性が良く、基板
と絶縁されたヒ化ガリウムのエピタキシャル成長層を活
性層として磁電変換素子を構成することにより、素子製
造の低コスト化、量産性の向上を図るものである。
【問題点を解決するnめの手段】
上記問題点を解決するための発明の構成は、シリコン単
結晶基板と、該シリコン単結晶基板の主面上にエピタキ
シャル成長させた、シリコンとヒ化ガリウム(GaAs
)との格子不整合を緩和する中間層と、該中間層の主面
上にエピタキシャル成長させたヒ化ガリウム(GaAs
)層を、磁気的物理量を電気的物理量に変換する活性層
として形成された磁気検出素子部と、から成り、前記中
間層を半絶縁性に構成したことである。 上記の中間層は、望ましくはリン化ガリウム(GaP)
であり、さらに望ましくは超格子層を有するものである
。超格子の場合には、中間層を前記シリコン単結晶基板
の主面側から、リン化ガリウム(GaP)とヒ化リン化
ガリウム(GaAsP)の超格子層と、ヒ化リン化ガリ
ウム(GaAsh)とヒ化ガリウム(GaAs)の超格
子層とを積層するのが良い。さらに、前記の超格子層と
シリコン単結晶基板との間にシリコン単結晶基板側から
リン化アルミニウム(AlP)から成る層とリン化ガリ
ウムアルミニウム(ΔIGaP)から成る層の複層、ま
たはリン化ガリウム(GaP)の単層を介在させると更
にヒ化ガリウムから成る活性層の結晶性の向上がみられ
た。 中間層の絶縁性は、成長条件によりコントロール出来る
。また、バナジウムをドーピングしても良い。
【発明の効果】
本発明では格子不整合を緩和する中間層を半絶縁性とし
て構成しているため、シリコン単結晶基板上に結晶性の
良いヒ化ガリウムの活性層が形成されると共に、その活
性層は、自動的に基板から絶縁されたものとなる。した
がって、特に、絶縁層を設ける工程が必要でなく、製造
が簡単になる。 本発明磁電変換素子はシリコンの単結晶基板を用いてい
るため、大きなウェハが使用出来るので、安価な多量生
産が可能となる。
【実施例】
実施例1 第1図は、本発明の具体的な一実施例に係るホール素子
の構成を示した断面図、第3図はその斜視図である。図
に於いて、10は主面が(100〕方位に対してオフ角
2度で(110)方向に傾斜しているn型のシリコン単
結晶基板である。 30は中間層、50はn型ヒ化ガリウムエピタキシャル
層から成る活性層、61.62はAu−3nから成る電
流電極である。また、63.64は、電流電極61.6
2の配設方向に直交する方向に設けられたAu−3nか
ら成る出力電極である。 磁気検出素子部Aは、活性FLI50と、電流電極61
.62と出力電極63.64とで構成されている。 層の厚さは、シリコン単結晶基板10が50μm1中間
層30が0.07μm、活性層50が0゜2μmである
。中間層30は、リン化ガリウム(GaP)の単層から
成る第1中間層31と、リン化ガリウム(GaP)と混
晶比0.5のヒ化リン化ガリウム(GaAso、、Pa
、s )の超格子から成る第2中間層32と、混晶比0
.5のヒ化リン化ガリウム(G’a A s O,5P
 o、s )とヒ化ガリウムの超格子から成る第3中間
層33とで構成されている。第1中間層31は500人
の厚さの単層、第2中間層32、i3中間層33は、そ
れぞれ、厚さ10人の層を、それぞれ10層積層した超
格子で構成されている。 このホール素子は、有機金属熱分解気相成長法(MOC
VD)により、順次シリコン単結晶基板10上に連続的
にエピタキシャル成長させて形成した。反応炉は横型の
誘導加熱常圧炉を用いた。 原料ガスには、トリメチルガリウム(TMGa、Ga 
(C1l’s) s )、トリメチルアルミニウム(T
MAI。 AI(Clls)s) 、水素希釈のアルシン(AsH
s)、ホスフィン(P Ha)を用いている。又n型、
n型のドーパントには、それぞれジエチル亜鉛(DEZ
n)、水素希釈の112 S eを用いた。それらのガ
スの流速は、−定の結晶成長速度が得られるように流量
制御装置によって正確に制御されている。又■族元素の
ブレクラッキング(pre−crack ing)は行
っていない。シリコン基板10は、まず酸化膜を除去す
る為、水素雰囲気中で1000℃で10分加熱してアニ
ーリングを行った。その後、成長温度を900℃に保持
してGaPをエピタキシャル成長させて第1中間層31
を形成し、次に成長温度を700℃に保持して超格子の
第2中間層32及び第3中間層33をエピタキシャル成
長させた。 中間層30を半絶縁性とする為に、■族原料(AsHa
あるいはASH3+PH3)と■族原料(TMGaある
いはTMGa+TMA 1 )の供給モル比を30とし
た。この中間層30の比抵抗は1×1OSΩ印以上であ
る。また、シリコン単結晶基板10の比抵抗は2.4X
10−’ΩcL11である。 次に成長温度を700℃に保持して、n型のGaAsエ
ピタキシャル層の活性層50を連続成長させた。活性層
50の比抵抗は1.6X10−’Ω印である。次に、フ
ォトリソグラフ、エツチングの工程により、活性層50
のみ、第3図の如く削除した。次に、Au−3nを活性
層50の表面の端部にマスク蒸着し拡散処理を施して電
流電極61.62と出力電極63.64を形成した。 このようにして作成したホール素子の特性をGaAs基
板にn型のGaAsエピタキシャル層を活性層として形
成したホール素子の特性と比較して第2図示す。図から
明らかな様に、同種半導体で構成したホール素子に比べ
特性上の差異は見られなかった。 実施例2 第4図は、他の実施例に係るホール素子の構成を示した
断面図である。図に於いて、10はn型のシリコン単結
晶基板、30は格子不整合を緩和するための中間層、5
0は、GaAsのエピタキシャル層から成る活性層であ
る。第1実施例とは、中間層30の構成が異なる。即ち
中間層30は、シリコンと強力に接合し、基板10上に
容易に成長させることが可能なリン化アルミニウム(A
lP)から成る第1中間層31と、混晶比0.5のリン
化ガリウムアルミニウム(A lo、s Gao、sP
)から成る第2中間層32と、リン化ガリウム(GaP
)と混晶比0.5のヒ化リン化ガリウム(GaAso、
s Pa、s )の超格子から成る第3中間層33と、
混晶比0.5のヒ化リン化ガリウム(G a A s 
6.5 Pa、s )とヒ化ガUウム(7)!格子から
成るm4中間層34とで構成されている。層の厚さは、
基板10が50μm1中間層30が0゜42μm5Ga
As工ピタキシヤル層の活性層50が0.2μmである
。中間層について更に詳しく言えば、第1中間層31、
第2中間層32はそれぞれ100人の単層、第3中間層
33、第4中間層34がそれぞれ200人の層を10層
積層した超格子で構成されている。 これらの層の形成は第1実施例と同様にMOCVDによ
り形成された。成長温度は、第1〜第4中間層31〜3
4が830℃、GaAs:cピタキシャル層の活性層5
0が730℃である。また、中間層30を半絶縁性とす
る為、V練原料(AsH8あるいはAsHs +PH3
)と■練原料(TMGaあるいはTMGa+TMA1)
の供給モル比を30とした。この時の比抵抗はLXIO
’Ω印である。 このホール素子について実施例1と同様に特性を測定し
た結果、従来のヒ化ガリウム基板を用いたホール素子と
同様の特性が得られた。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の具体的な一実施例に係る磁電変換素
子の構成を示した断面図、第2図は、その磁気検出特性
の測定図、第3図は、その素子の構成を示した斜視図、
第4図は、他の実施例に係る磁電変換素子の構成を示し
た断面図である。 10・・・シリコン単結晶基板 30−・・・中間層 50・・・・GaAsエピタキシャル層から成る活性層 61.62・・・・電流電極 63.64・・・出力電
極特許出願人   大同特殊鋼株式会社 代 理 人  弁理士 藤谷 修 第2図 磁場(G) 第4図 第3図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)シリコン単結晶基板と、 該シリコン単結晶基板の主面上にエピタキシャル成長さ
    せた、シリコンとヒ化ガリウム(GaAs)との格子不
    整合を緩和する中間層と、 該中間層の主面上にエピタキシャル成長させたヒ化ガリ
    ウム(GaAs)層を、磁気的物理量を電気的物理量に
    変換する活性層として形成された磁気検出素子部と、 から成り、前記中間層を半絶縁性に構成したことを特徴
    とする磁電変換素子。
  2. (2)前記中間層は、前記シリコン単結晶基板の主面側
    から、リン化ガリウム(GaP)とヒ化リン化ガリウム
    (GaAsP)の超格子層と、ヒ化リン化ガリウム(G
    aAsP)とヒ化ガリウム(GaAs)の超格子層とで
    形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の磁電変換素子。
  3. (3)前記中間層は、前記シリコン単結晶基板の主面側
    から、リン化ガリウム(GaP)から成る層、リン化ガ
    リウム(GaP)とヒ化リン化ガリウム(GaAsP)
    の超格子層、及びヒ化リン化ガリウム(GaAsP)と
    ヒ化ガリウム(GaAs)の超格子層とから成ることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁電変換素子。
  4. (4)前記中間層は、前記シリコン単結晶基板の主面側
    から、リン化アルミニウム(AlP)から成る層、リン
    化ガリウムアルミニウム(AlGaP)から成る層、リ
    ン化ガリウム(GaP)とヒ化リン化ガリウム(GaA
    sP)の超格子層、及びヒ化リン化ガリウム(GaAs
    P)とヒ化ガリウム(GaAs)の超格子層とから成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁電変換
    素子。
JP61145538A 1986-06-21 1986-06-21 磁電変換素子 Pending JPS632391A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61145538A JPS632391A (ja) 1986-06-21 1986-06-21 磁電変換素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61145538A JPS632391A (ja) 1986-06-21 1986-06-21 磁電変換素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS632391A true JPS632391A (ja) 1988-01-07

Family

ID=15387509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61145538A Pending JPS632391A (ja) 1986-06-21 1986-06-21 磁電変換素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS632391A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0298983A (ja) * 1988-10-05 1990-04-11 Nippon Denso Co Ltd 半導体装置
JPH06177453A (ja) * 1992-07-28 1994-06-24 Nec Corp 磁気抵抗効果素子薄膜

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0298983A (ja) * 1988-10-05 1990-04-11 Nippon Denso Co Ltd 半導体装置
US6559480B1 (en) 1988-10-05 2003-05-06 Denso Corporation Semiconductor device such as a hall-effect sensor or solar cell barrier layer for controlling current flow to substrate
JPH06177453A (ja) * 1992-07-28 1994-06-24 Nec Corp 磁気抵抗効果素子薄膜

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4928154A (en) Epitaxial gallium arsenide semiconductor on silicon substrate with gallium phosphide and superlattice intermediate layers
US5442205A (en) Semiconductor heterostructure devices with strained semiconductor layers
EP1655766B1 (en) Substrate for growth of nitride semiconductor
JP3760663B2 (ja) Iii族窒化物系化合物半導体素子の製造方法
US20050110043A1 (en) Nitride semiconductor substrate, method of fabrication thereof, and semiconductor element built thereon
WO2010038461A1 (ja) 半導体基板、電子デバイス、および半導体基板の製造方法
JPH01289108A (ja) ヘテロエピタキシャル成長方法
JP2000091234A (ja) 窒化物系iii−v族化合物半導体の製造方法
JPH08293505A (ja) 化合物半導体装置及びその製造方法
JPS632391A (ja) 磁電変換素子
JPS6258690A (ja) 砒素化ガリウム系半導体発光素子
JP2768742B2 (ja) バイポーラトランジスタ
KR100990350B1 (ko) 화합물 반도체 웨이퍼의 제조 방법 및 화합물 반도체 장치
JPS6379386A (ja) ホ−ル素子アレイ
JPS632383A (ja) 電界効果トランジスタ
KR20050047137A (ko) 박막 결정 웨이퍼의 제조방법, 이 방법을 이용한 반도체장치 및 이 반도체 장치의 제조방법
JP2564856B2 (ja) 半導体装置
JPS6258614A (ja) 砒素化ガリウムエピタキシヤルウエハ及びその製造方法
JPS6258615A (ja) 砒素化ガリウム系化合物半導体装置
CA1322040C (en) Epitaxial gallium arsenide semiconductor wafer and method of producing the same
JP4923384B2 (ja) pn接合を有する化合物半導体基板
JP3357724B2 (ja) 化合物半導体素子
JPS6164118A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS621293A (ja) 半導体発光素子
JPH0582964B2 (ja)