JPS63248121A - エピタキシヤル結晶成長方法 - Google Patents
エピタキシヤル結晶成長方法Info
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- JPS63248121A JPS63248121A JP8315987A JP8315987A JPS63248121A JP S63248121 A JPS63248121 A JP S63248121A JP 8315987 A JP8315987 A JP 8315987A JP 8315987 A JP8315987 A JP 8315987A JP S63248121 A JPS63248121 A JP S63248121A
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- Japan
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- layer
- gallium arsenide
- germanium
- arsenide
- superlattice
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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、シリコン基板上に高品質の砒化ガリウムを
エピタキシャル成長させる方法に関するものである。
エピタキシャル成長させる方法に関するものである。
第３図は従来のシリコン基板上に砒化ガリウムをエピタ
キシャル成長させる過程における基板および成長層の状
態を示す側断面図である。この図で、１はシリコン基板
、２は砒化ガリウム層、３はゲルマニウム層、５は転位
である。
キシャル成長させる過程における基板および成長層の状
態を示す側断面図である。この図で、１はシリコン基板
、２は砒化ガリウム層、３はゲルマニウム層、５は転位
である。
すなわち、シリコン基板１上に砒化ガリウム層２を成長
させる場合に、従来法として第３図に示すように、まず
、ゲルマニウム層３をバッファ層としてエピタキシャル
成長し、その上に砒化ガリウム層２を成長させる方法が
ある。
させる場合に、従来法として第３図に示すように、まず
、ゲルマニウム層３をバッファ層としてエピタキシャル
成長し、その上に砒化ガリウム層２を成長させる方法が
ある。
ゲルマニウムとシリコンはともにダイヤモンド構造であ
るために、シリコン基板１の上に成長させたゲルマニウ
ム層３は鏡面を呈し、シングルドメイン構造を有してい
る。しかしながら、その上に成長させた砒化ガリウム層
２の中には、シリコンとゲルマニウムの格子定数が４％
と大きく異なっているために生じた転位５が多く存在し
ている。
るために、シリコン基板１の上に成長させたゲルマニウ
ム層３は鏡面を呈し、シングルドメイン構造を有してい
る。しかしながら、その上に成長させた砒化ガリウム層
２の中には、シリコンとゲルマニウムの格子定数が４％
と大きく異なっているために生じた転位５が多く存在し
ている。
従来法で成長させたシリコン基板１上の砒化ガリウム層
２中は、上述したように多くの転位５が存在しているた
めに、デバイス、特に光デバイスに応用した場合に良好
な特性が得られないという重要な問題点があった。
２中は、上述したように多くの転位５が存在しているた
めに、デバイス、特に光デバイスに応用した場合に良好
な特性が得られないという重要な問題点があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、シリコン基板に転位の少ない高品質の砒化
ガリウム層を形成するエピタキシャル結晶成長方法を得
ることを目的とする。
れたもので、シリコン基板に転位の少ない高品質の砒化
ガリウム層を形成するエピタキシャル結晶成長方法を得
ることを目的とする。
Ｃ問題点を解決するための手段］
この発明に係るエピタキシャル結晶成長方法は、シリコ
ン基板上にゲルマニウム層／砒化ガリウム−砒化アルミ
ニウムからなる超格子層７／ゲルマニウム層を成長させ
た後、その上に砒化ガリウム層を成長させるものである
。
ン基板上にゲルマニウム層／砒化ガリウム−砒化アルミ
ニウムからなる超格子層７／ゲルマニウム層を成長させ
た後、その上に砒化ガリウム層を成長させるものである
。
（作用）
この発明においては、シリコン基板と砒化ガリウム層と
の間に形成されたゲルマニウム層と砒化ガリウム−砒化
アルミニウムからなる超格子層およびその上のゲルマニ
ウム層により、シリコン基板とゲルマニウム層との界面
で発生した転位を成長方向と垂直な方向に曲げて逃がし
、その上の砒化ガリウム層への転位の伝播を防ぐ。
の間に形成されたゲルマニウム層と砒化ガリウム−砒化
アルミニウムからなる超格子層およびその上のゲルマニ
ウム層により、シリコン基板とゲルマニウム層との界面
で発生した転位を成長方向と垂直な方向に曲げて逃がし
、その上の砒化ガリウム層への転位の伝播を防ぐ。
第１図はこの発明の一実施例を示すもので、シリコン基
板１の上に高品質の砒化ガリウム層２をエピタキシャル
成長させる過程における状態を示す工程断面図である。
板１の上に高品質の砒化ガリウム層２をエピタキシャル
成長させる過程における状態を示す工程断面図である。
まず、シリコン基板１の上にゲルマニウム層３を成長さ
せる。次に、このゲルマニウム層３の上に砒化ガリウム
−砒化アルミニウムからなる超格子層４を成長させる。
せる。次に、このゲルマニウム層３の上に砒化ガリウム
−砒化アルミニウムからなる超格子層４を成長させる。
このゲルマニウム層３と砒化ガリウム−砒化アルミニウ
ムからなる超格子層４は、例えば複数回（この実施例で
は２回）繰り返し形成した後、さらにこの上にゲルマニ
ウム層３を成長させる。そして、最後に砒化ガリウム層
２を成長させる。
ムからなる超格子層４は、例えば複数回（この実施例で
は２回）繰り返し形成した後、さらにこの上にゲルマニ
ウム層３を成長させる。そして、最後に砒化ガリウム層
２を成長させる。
砒化ガリウム−砒化アルミニウムからなる超格子層４は
、格子定数の平均がゲルマニウムとほぼ一致しており、
しかも歪み超格子構造となっているために、シリコン基
板１とゲルマニウム層３との界面で生じた転位５の大部
分は成長方向と垂直な方向に曲げられる。さらに、上部
のゲルマニウム層３との間に格子定数の差がないために
新たな転位５の発生はない。そのため、最後に成長させ
た砒化ガリウム層２の中には転位５はほとんど存在しな
い。
、格子定数の平均がゲルマニウムとほぼ一致しており、
しかも歪み超格子構造となっているために、シリコン基
板１とゲルマニウム層３との界面で生じた転位５の大部
分は成長方向と垂直な方向に曲げられる。さらに、上部
のゲルマニウム層３との間に格子定数の差がないために
新たな転位５の発生はない。そのため、最後に成長させ
た砒化ガリウム層２の中には転位５はほとんど存在しな
い。
第２図は砒化ガリウム、砒化アルミニウム、およびゲル
マニウムの格子定数の関係を示している。横軸は組成、
縦軸は格子定数を示す。砒化ガリウム、砒化アルミニウ
ムおよびゲルマニウムの格子定数はそれぞれ５．６５３
人、５．６５７人、５．６６１人であり、砒化ガリウム
とゲルマニウム、および砒化アルミニウムとゲルマニウ
ムの格子定数の差はともに０．００４人であるため、砒
化ガリウム−砒化アルミニウムからなる超格子層４は、
ゲルマニウムと同じ格子定数を有する歪み超格子である
ことがわかる。
マニウムの格子定数の関係を示している。横軸は組成、
縦軸は格子定数を示す。砒化ガリウム、砒化アルミニウ
ムおよびゲルマニウムの格子定数はそれぞれ５．６５３
人、５．６５７人、５．６６１人であり、砒化ガリウム
とゲルマニウム、および砒化アルミニウムとゲルマニウ
ムの格子定数の差はともに０．００４人であるため、砒
化ガリウム−砒化アルミニウムからなる超格子層４は、
ゲルマニウムと同じ格子定数を有する歪み超格子である
ことがわかる。
なお、上記実施例は、シリコン基板１に転位５の少ない
砒化ガリウム層２をエビタキャル成長させるものであっ
たが、ゲルマニウム層３．砒化ガリウム−砒化アルミニ
ウムからなる超格子層４を選択的に成長させることによ
って高品質の砒化ガリウム層２を選択的に成長させるこ
とも可能である。
砒化ガリウム層２をエビタキャル成長させるものであっ
たが、ゲルマニウム層３．砒化ガリウム−砒化アルミニ
ウムからなる超格子層４を選択的に成長させることによ
って高品質の砒化ガリウム層２を選択的に成長させるこ
とも可能である。
この□発明は以上説明したとおり、シリコン基板上にゲ
ルマニウム層を形成した後、砒化ガリウム−砒化アルミ
ニウムからなる超格子層を形成し、その上にゲルマニウ
ム層を形成していわゆるバッファ層とし、その上に砒化
ガリウム層を形成するようにしたので、転位の少ない高
品質の砒化ガリウム層を成長させることができる。
ルマニウム層を形成した後、砒化ガリウム−砒化アルミ
ニウムからなる超格子層を形成し、その上にゲルマニウ
ム層を形成していわゆるバッファ層とし、その上に砒化
ガリウム層を形成するようにしたので、転位の少ない高
品質の砒化ガリウム層を成長させることができる。
第１図はこの発明の一実施例の工程を説明する断面図、
第２図は砒化ガリウム、ゲルマニウム。 および砒化アルミニウムの格子定数を説明する図、第３
図は従来の工程を説明する断面図である。 図において、１はシリコン基板、２は砒化ガリウム層、
３はゲルマニウム層、４は砒化ガリウム−砒化アルミニ
ウムからなる超格子層、５は転位である。 なお、各図
中の同一符号は同一また：よ相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図
第２図は砒化ガリウム、ゲルマニウム。 および砒化アルミニウムの格子定数を説明する図、第３
図は従来の工程を説明する断面図である。 図において、１はシリコン基板、２は砒化ガリウム層、
３はゲルマニウム層、４は砒化ガリウム−砒化アルミニ
ウムからなる超格子層、５は転位である。 なお、各図
中の同一符号は同一また：よ相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 （外２名）第１図
Claims (1)
- シリコン基板上に砒化ガリウムをエピタキシャル成長さ
せる方法において、前記シリコン基板上にゲルマニウム
層を成長させる工程、次いで、その上に砒化ガリウム−
砒化アルミニウムからなる超格子層を成長させた後、そ
の上にゲルマニウム層を成長させる工程、さらにその上
に砒化ガリウム層を成長させる工程からなることを特徴
とするエピタキシャル結晶成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8315987A JPS63248121A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | エピタキシヤル結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8315987A JPS63248121A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | エピタキシヤル結晶成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248121A true JPS63248121A (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=13794467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8315987A Pending JPS63248121A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | エピタキシヤル結晶成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63248121A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4927471A (en) * | 1988-03-01 | 1990-05-22 | Fujitsu Limited | Semiconductor substrate comprising wafer substrate and compound semiconductor layer |
| US5159413A (en) * | 1990-04-20 | 1992-10-27 | Eaton Corporation | Monolithic integrated circuit having compound semiconductor layer epitaxially grown on ceramic substrate |
| US8686472B2 (en) | 2008-10-02 | 2014-04-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Semiconductor substrate, electronic device and method for manufacturing semiconductor substrate |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP8315987A patent/JPS63248121A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4927471A (en) * | 1988-03-01 | 1990-05-22 | Fujitsu Limited | Semiconductor substrate comprising wafer substrate and compound semiconductor layer |
| US5159413A (en) * | 1990-04-20 | 1992-10-27 | Eaton Corporation | Monolithic integrated circuit having compound semiconductor layer epitaxially grown on ceramic substrate |
| US5164359A (en) * | 1990-04-20 | 1992-11-17 | Eaton Corporation | Monolithic integrated circuit having compound semiconductor layer epitaxially grown on ceramic substrate |
| US5356831A (en) * | 1990-04-20 | 1994-10-18 | Eaton Corporation | Method of making a monolithic integrated circuit having compound semiconductor layer epitaxially grown on ceramic substrate |
| US8686472B2 (en) | 2008-10-02 | 2014-04-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Semiconductor substrate, electronic device and method for manufacturing semiconductor substrate |
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