JPS6325292A

JPS6325292A - 燐化インジウムガリウム混晶の結晶成長法

Info

Publication number: JPS6325292A
Application number: JP16750886A
Authority: JP
Inventors: Tokuzo Sukegawa; 助川　徳三; Kazuyuki Tadatomo; 一行只友
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-07-16
Filing date: 1986-07-16
Publication date: 1988-02-02

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、化合物半導体のプロセス技術における結晶成
長技術に関し、詳細にはｍ−ｖ族化合物である燐化イン
ジウムガリウム混晶（ｒｎＧａＰ）の結晶成長法に関す
る。

〔従来の技術・発明が解決しようとする問題点〕化合物
半導体の材料として重要なものの一つであるｍ−ｖ族化
合物のＩｎＧａＰは、混晶組成を選ぶことによって実効
禁制帯幅が大きくでき、特に可視光領域（黄色〜緑色）
で使用される半導体材料として重要である。しかるにこ
の可視光領域に対応する組成のｒｎＧａＰは融点が約１
４５０℃と高く、またその温度での解離圧も約３２気圧
と高いため、化学当量比の原料から通常の方法で作るこ
とは困難である。現在ＩｎＧａＰ結晶の作製には非化学
当量比の溶液から結晶を析出する溶液成長法が一般に行
われているが、工業的に充分な大きさの結晶を得ること
ができない、従って、ＧａＡｓを種子結晶基板に用いる
ような方法では、ＩｎＧａＰからなる半導体装置の大規
模な需要には対処できない。

ＩｎＧａＰを結晶成長させる一つの方法として、工業的
に充分結晶成長技術が確立されている砒化ガリウム（Ｇ
ａＡｓ）を種子結晶基板とし、この上にＩｎＧａＰを成
長させるものがある０種子結晶基板上に単結品を成長さ
せるいわゆるエピタキシャル成長法を大別すると、気相
成長法と液相成長法の二つに分けることができる。前者
は化学反応を用いて気相から種子結晶基板上に原料を供
給して結晶成長を行うものであり、後者はたとえば高温
で原料半導体を金属溶媒に飽和溶解させた溶液を種子結
晶基板に接触させ、その後冷却するなどの手段によって
溶質としての原料半導体を過飽和となし、それを種子結
晶基板上に析出することによって結晶成長を行うもので
ある。気相成長法は高純度、つまり抵抗率の高い結晶の
成長や、添加不純物濃度を変えながら成長を行うことが
可能である。一方液相成長法によれば、低温で結晶成長
ができるため、蒸気圧の高い成分をもつ結晶の成長が容
易であり、また装置が簡単で短時間で成長ができ、しか
も多量に不純物を添加した結晶を得易い利点がある。

従って、この二つの技術はその目的に応じてそれぞれ使
いわけられるべきであることはいうまでもない。

ＩｎＧａＰはその融点近辺における蒸気圧が高いので液
相成長法が望ましいが、従来、ＧａＡｓを種子結晶基板
として、その上に黄色から緑色の波長帯で発光可能な混
晶組成をもつＩｎＧａＰ結晶を成長させることは、格子
不整合の問題と、成長溶液中へ種子結晶基板が溶解し易
いという二つの大きな問題があるため困難であった。

この種子結晶基板の溶解を防止する方法として、結晶成
長温度において、溶媒金属中にＩｎＧａＰと共にＧａＡ
ｓを飽和溶解させておくことが考えられているが、この
場合にはＧａＡｓの溶解度がＩｎＧａＰのそれと同程度
と大きいため、得られる結晶にＧａＡｓが相当量混入し
てしまい、目的とする波長帯の発光が得られない。

この欠点を克服するため、ＳｎとＧａとＩｎＰを熔解し
て作製した溶液にＧａＡｓ基板を接触させ、当該基板上
にＩｎＧａＰ混晶を成長させる方法があるが、この方法
でも溶液中に含まれる■族元素の原子数の総和に比べて
Ｖ族元素の原子数が少なくなるため、Ｇａ１ｌｓ基板の
溶解が起こり易く、良質な成長層が得られないという問
題がある。

また、ＧａＡｓ基板とＩｎＧａＰ成長層との間にＧａＡ
ｓＰバフファ層を設ける方法は、ＧａＡｓＰがＧａＡｓ
の結晶方位の（１００）面上にしか成長できないため・
面方位に制限がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、Ｇａの代わり
にＧａＰを用いたことを特徴とし、すなわちＳｎとＧａ
ＰとＴｎＰを溶解し、この溶液にＧａＡｓ基板を接触さ
せ、少なくとも接触部付近における溶液の温度を降下さ
せて上記基板上にＩｎＧａＰ結晶を成長させるものであ
る。

まず本発明による結晶成長法の原理を説明する。

本発明においては、金属溶媒として錫（Ｓｎ）を使用し
、これに燐化ガリウム（ＧａＰ）と燐化インジウム（［
ｎＰ）とを加えてＩｎＧａＰ結晶成長温度まで加熱し、
５ｎ−Ｉｎ　−Ｐ　−Ｇａの四成分系金属溶液を作製す
る。

このとき、通常は溶液中でＩｎＧａＰが飽和溶解、或い
はそれに近い状態になるように各成分量を調節する。こ
のとき、溶液中には■族元素であるＩｎとＧａとの各原
子数の総和がＶ族元素であるＰの原子数に等しい割合、
すなわち化学量論的な割合で溶解している。黄色から緑
色帯の発光を得るのに必要なＧａＰを０．５０〜０．７
５モル分率含むＩｎＧａＰ混晶を成長させるには、Ｓｎ
溶媒に溶解するＩｎＰとＧａＰとの比率をＩｎＰとＧａ
Ｐとの総モル量で１００％とした場合に、ＧａＰを３〜
４０モル％の範囲内の適当な値に選べばよい。

ＩｎＧａＰの結晶の析出は、たとえば次のようにして行
われる。すなわち、上述で調製した溶液を結晶成長温度
でＧａＡｓ種子結晶基板に接触させた状態で冷却するか
、或いは種子結晶基板の温度が溶液の温度よりも低くな
るように温度勾配をつけるかすれば、溶液中ではＩｎＧ
ａＰが過飽和となり、それがＧａＡｓ種子結晶基板上に
析出されてＩｎＧａＰの結晶成長が行われる。

このようにして得られたＩｎＧａＰ結晶には格子欠陥が
少ない、これはＳｎを溶媒として用い、それにＩｎＰと
ＧａＰとを溶解させることによって、当該溶液中の溶質
が化学Ｎ論的な割合、すなわち■族元素と■族元素とが
原子数比で１：１の割合、或いは化学量論的に近い割合
で含まれるようにした結果に基づいている。それは次の
二つの理由による。

第一の理由は、この成長溶液を用いることによってＧａ
Ａｓ基板の溶解を防止できるようになった点にある。そ
れは、このＳｎ溶液へ仮にＧａＡｓが溶解しても■族と
Ｖ族との化学当量比が変化しないためであり、この溶液
への微量のＧａＡｓの溶解が当該溶液に対するＩｎＧａ
Ｐの溶解度を急激に下げるためである。すなわちＧａＡ
ｓ基板が溶解しようとすると、それが１ｎＧａＰの析出
を引き起こすことになり、結果としてＧａＡｓの溶解を
防止できることになる０本発明はこのようにＩｎＰとＧ
ａＰとを飽和溶解させたＳｎ溶液へのＧａＡｓの溶解度
が掻めて小さいことに着目してなされたものである。こ
れに対して、一般にＩｎＧａＰの成長に用いられる１ｎ
−Ｇａ−Ｐ三元素溶液は非化学当量比の溶液であり、溶
液組成が■族元素過剰側へかなり片寄っている。そのた
めＩｎ−Ｇａ−Ｐ三元素溶液が成長温度で飽和溶液とな
っていても、その三元素溶液がＧａＡｓと接触した時に
ＧａＡｓの溶解が生じてしまうわけである。

第二の理由はＳｎ？８媒にＩｎＰとＧａＰとを溶解させ
た成長溶液によって、ＧａＡｓ基板とＩｎＧａＰ成長層
との間に存在する格子定数の不整合を緩和できる点にあ
る。その緩和機構について現在のところ明らかにはなっ
ていないが、次の二つの事が考えられる。

その機構について述べるために、まず第１図に示したグ
ラフに基づいて格子不整合について説明する＊　ＩｎＰ
の格子定数は５．８６８８人であり、ＧａＰの格子定数
は５．４５０５人である。従ってＩｎＰ　、！：　Ｇａ
Ｐとを混合させてＩｎＧａＰ混晶とした場合に、格子定
数はその混晶組成によって１ｎＰとＧａＰのそれぞれの
格子定数の間の値をとる。一方基板として用いるＧａＡ
ｓの格子定数は５．６５３４人であり、［ｎＧａＰの混
晶組成が当該混晶中に含まれるＧａＰのモル分率をＸと
するとき、ｘ＝０．５１の時にＩｎＧａＰ混晶と一致す
る。ところが第１図から明らかなように、可視光発光材
料として重要な混晶組成範囲、すなわちＸ　＞０．５１
の範囲ではＩｎＧａＰ混晶の格子定数はＧａＡｓのそれ
より小さくなり格子不整合が生ずる。

この格子不整合が本発明の結晶成長法によって緩和され
る機構として、第一にＳｎの不純物添加効果が考えられ
る。それについて具体的に説明する。

ＩｎＰ、　ＧａＰ、　ＧａＡｓなどのｍ−ｖ族化合物及
びＩｎＧａＰ混晶はいずれも閃亜鉛鉱型の結晶構造をと
っている。化学結合論によれば、その格子定数は■族原
子と■族原子との原子間距離に依存し、またその原子間
距離は、■族及びＶ族のそれぞれの原子の四面体型共有
結合半径（以下、共有結合半径と略称する）の和にほと
んど一致することが知られている０本発明に関与する元
素の共有結合半径の具体的な値はたとえばポーリング著
、小泉正夫訳「化学結合論」改訂版（共立出版社、昭和
３９年８月１０日改訂版４刷発行）の第２２４頁、７−
１３表によれば、Ｐ　：　１．１０人、Ａｓ　：　１．
１８人、Ｇａ　：　１．２６人、Ｉｎ：　１．４４人、
Ｓｎ　：　１．４０人である。従って、原子間距離はＩ
ｎＰ　：　２．５４人、　ＧａＰ　：　２．３６人、Ｇ
ａＡｓ　：　２．４４人となる＠　ＩｎＧａＰ混晶にお
いては■族のサブ格子上でＩｎとＧａとが混合している
わけであるから、混晶の組成比を考慮したＧａとＩｎと
の共有結合半径の重み付平均値とＰの共有結合半径との
和が、この混晶に対する平均原子間距離となる。−六本
発明で溶媒とし゛て用いたＳｎは■族元素であり、いわ
ゆる両性不純物としてｍ−ｖ族化合物の■族側、■族側
どちらのサブ格子上の原子ともＷｔＡ可能である。

それ故たとえばＧａＰのＧａサブ格子上でＳｎがＰと１
換した場合、原子間距離がＧａＰの２．３６人からＳｎ
とＰのそれぞれの共有結合半径の和である２、５０人に
増加する。またＰサブ格子上にＰとＳｎが置換した場合
には、原子間距離は２．６６人となる。したがってＧａ
ＰにＳｎを添加した場合に、この原子間距離の増加に伴
って、ＧａＰの格子定数が増加する。ＩｎＰにＳｎを添
加した場合には、Ｓｎの共有結合半径１．４０人はＩｎ
の値１．４４人より僅かに小さいから、ＳｎがＩｎサブ
格子上のＩｎと置換した場合には原子間距離は僅かに減
少する。しかしＳｎがＰサブ格子上のＰと置換した場合
には、Ｐの共有結合半径に比べてＳｎのそれがかなり大
きいから、原子間距離は大幅に増加する。従ってＩｎＰ
の場合にもＳｎ添加によって格子定数は増加する。以上
の事柄はＩｎＰとＧａＰとの混晶であるＩｎＧａｐでも
成り立つから、Ｓｎ添加によってＩｎＧａＰの格子定数
も増加する。

このようにＩｎＧａＰ混晶にＳｎを添加することによっ
てＩｎＧａＰ混晶の格子定数が増加することが理解され
よう、そこで、次にこのＳｎの添加効果によってＧａＡ
ｓ基板とＩｎＧａＰ成長層との間に存在する格子不整合
がどのようにして緩和されるかについて説明する。目的
とするＩｎＧａＰ混晶は混晶組成がＸ〉０．５１であり
、その格子定数がＧａＡｓより小さくなる。

そのためＧａＡｓ基板上にこのような混晶組成のＩｎＧ
ａＰを成長させる場合、両者の界面には格子不整合に起
因する歪が生じる。しかし本発明においては成長溶液中
にあるＳｎはこの界面で界面エネルギを最少にするよう
にＩｎＧａＰに自動的に添加され、ＩｎＧａＰの格子定
数を増大させて、この歪を減少させる方向に作用し、格
子不整合を緩和させる。　ＩｎＧａＰの成長が進むにつ
れて歪が減少するから、Ｓｎの添加量も減少し、定常値
に到達する。換言すれば、初期に成長したＩｎＧａＰ層
はＳｎ添加によって格子定数の勾配を持ったバッファ層
として振る舞い、ＧａＡｓ基板と所定の組成のＩｎＧａ
Ｐ混晶層との間の格子不整合を緩和させるものと考えら
れる。

Ｓｎ添加によって得られるＧａＡｓ基板とＩｎＧａＰ成
長層との間の格子不整合の第二の緩和機構として次のこ
とが考えられる。

まず、成長開始初期にＳｎのもつ不純物効果により、Ｇ
ａＡｓ基板上へ［；ａＡｓ基板と同じ背向をもつ無数の
ＩｎＧａＰ島状微結晶が成長する０次にそれが核となっ
て横方向の成長が促進されて島が拡大する。

やがて島と島が接続されて単結晶のＩｎＧａＰ成長層が
形成される。このようにして、−度１ｎＧａＰ　Ｊｉｉ
が形成された後は、引き続きＩｎＧａＰ層の成長が行わ
れ、所定の厚さのエピタキシャル成長層が得られるわけ
である。なおＧａＡｓ基板とＩｎＧａＰ成長層との格子
定数の不整合に基づく格子不整転位は、ＧａＡｓ基板と
ＩｎＧａＰ成長層との界面で短絡されてＩｎＧａＰ成長
層への伝播は起こらない、したがって得られた［ｎＧａ
Ｐ成長層は高品質となる。

本発明の方法において、格子不整合が第一の機構と第二
の機構・との両者によって緩和される結果、良質のＩｎ
ＧａＰ成長層が得られるものと思われる。

以上述べた如く、本発明によってＧａＡｓ基板上へ１ｎ
ＧａＰ混晶を直接エピタキシャル成長させることができ
るようになった。なお、Ｓｎを？容媒とすることによっ
て得られるものと同様な効果は、ＰｈやＢｉなどによっ
ても期待できる。しかしＳｎを溶媒として用いた場合に
は、たとえ成長層表面にＳｎ溶液が残留しても塩酸など
の薬品で容易に除去できる利点がある。

次に図面により本発明の燐化インジウムガリウム混晶の
結晶成長法の具体例を説明する。第２図において、石英
製のボート１の一中にＧａＡｓ種子結晶基板２と、Ｓｎ
にＧａＰとＩｎＰとを加えた溶液材３とを対向配置し、
該ボート１を石英管４中に挿入する。溶液材３は後述の
如く加熱して溶液としたときにＩｎＧａＰが溶液中で飽
和またはそれに近い状態となるように、［ｎＰとＧａＰ
とを５ｎｔ８媒に加えるものとする。具体的には、前述
した如く成長させるＩｎＧａＰ　ａ品におけるＩｎＰと
ＧａＰとの組成比が０．５０〜０．７５になるように調
節する。この場合、Ｓｎ溶媒に加えるＩｎＰとＧａＰの
量の比率は、ＩｎＰとＧａＰが溶液中で飽和する時の総
モル量に対してＧａＰを３〜４０モル％程度とし、Ｉｎ
Ｐの量をＳｎ１モルに対して１〜３０モル％程度とすれ
ば非常に良好な結果が得られる０石英管４内には種子結
晶基板１及び溶液材３の酸化や汚染を防ぐために高純度
水素の如きガス５を流し、溶液材３が加熱されて溶液と
なったときに溶液が種子結晶基板２の方へ流れないよう
に、種子結晶基板２の方を高くして石英管４を傾斜させ
た状態で、電気炉６に電流を通じてボート１の部分の温
度が結晶成長を開始する温度に達するまで加熱する。結
晶成長させる温度としては６５０〜９００℃がよく、溶
液材３をその温度においてＳｎ　−Ｉｎ　−Ｐ　−Ｇａ
の四成分系＋ｎＧａＰ　飽和溶液とする。以下これを単
に溶液３°　と称する。

次いで電気炉６を第３図のように逆向きに（頃斜させて
、種子結晶基板２が溶液３°より低くなるようにして溶
液３°を種子結晶基板２の方へ流動させ、種子結晶基板
２の表面を溶液３゛で覆い、ボート１の部分の温度を徐
々に降下させるか、或いは種子結晶基板２の温度を溶？
＆３゛　の温度より低くするような温度勾配をつけるか
すると、溶液３゛中でＩｎＧａＰが過飽和となり、これ
が種子結晶基板２上に析出してＴｎＧａＰがエピタキシ
ャル成長する。ボート１の部分の温度降下速度は０．１
〜ｂ実施例１表面の結晶方位が（１００）、厚さ約５００ｐ−のＧａ
Ａｓ結晶板の表面を３０００番のカーボランダムで磨き
、さらに粒子径がそれぞれ１−１０．３戸及び０．０５
ｐ−のアルミナ粉末で順次研磨し鏡面に仕上げる。つぎ
に容積比が濃硫酸：水：過酸化水素水＝３：１：１のエ
ツチング溶液にこのＧａＡｓ結晶板を浸し、５〜７分間
エツチングを行ってＧａＡｓ結晶表面の加工層を取り除
いた後、薫溜水で充分水洗し、最後に高純度アセトンで
洗って乾燥する。このようにして得られたＧａＡｓ結晶
板をボートｌ内に！３Ｉ置し種子結晶基板２として使用
する。一方５ｎ３ＨにＩｎＰＯ，１２ｇ及びＧａＰ　Ｏ
，８１ｇを加えた溶液材をボート１内に入れ、パラジウ
ム膜を透過した水素ガス５を石英管４内に流しながら８
２０℃に加熱して溶液３゛を作り、石英管４を第３図の
如く傾斜させて種子結晶基板２を溶液３′で覆った後、
約０．２℃／分でン鳳度を降下させた。このようにして
、ＧａＡｓ基早反と同じ結晶方位をもつ厚さ約１５ｐｍ
、混晶組成Ｘ＝０．７０のＩｎＧａＰ結晶を得た。

実施例２溶液３°を５ｎ３０　ｇにＩｎＰ　６０ｗ及びＧａＰ　
３２ｗを加えた溶液材３で作製し、成長開始温度を８０
０℃として実施例１と同様にして結晶を作製した。得ら
れた１ｎＧａＰ結晶の厚さは約１０ｐｍ、混晶組成はＸ
＝０．７′２であった。

第４図は本発明の他の実施例を示すもので、第２図及び
第３図と同一部分には同一符号を付して説明を省略する
。この場合電気炉６は縦型であり、ボートｌ内には溶液
材３のみが入れられる。一方種子結晶基板２は上下に可
動の支持棒７の先端に固定される。

かかる装置において、溶液材３を結晶の成長開始温度ま
で加熱し、また種子結晶基板２を溶液３゛の温度よりや
や低い温度まで加熱して各部の温度が定常値に達した後
、支持棒７を下方に動かし種子結晶基板２を溶液３゛中
に含浸させる・種子結晶基板２の温度は溶液３°の温度
より低いので、両者が接触している部分において溶液３
°は種子結晶基板２に熱を奪われて温度が下がる。従っ
てその部分でＩｎＧａＰが過飽和となり、これが種子結
晶基板２上へ析出してＩｎＧａＰ結晶が成長する。結晶
成長は種子結晶基板２と溶液３°の温度が平衡するまで
つづく。

第５図は本発明の別な実施例として、スライドボートを
用いる場合を示す０面方位（１００）或いは（１１１）
　Ｂ、厚さ４００〜５００戸、キャリア濃度１０’ｉ〜
１０”／ｃｄ程度のｎ型ＧａＡｓ基板を準備し、通常行
われているような方法で当該ＧａＡｓ基板の表面を充分
清浄にする。そしてこのＧａＡｓ基板２を第５図に示す
如き結晶成長装置のスライダ８にセットする。

次に化学的エツチング及び洗浄などによって充分清浄化
した所定量のＳｎｓ　ＩｎＰ及びＧａＰをスライドボー
ト１０のン容液溜１１に挿入する。その後、Ｐの揮発に
よる減少を防止するための密閉用フタ１２を取付ける。

スライドボート１０は高純度水素などのガス５を通じた
石英管４内に設置される。当該石英管４内に残留酸素や
水蒸気が存在しないよう充分に上記ガスを通じた後、電
気炉６によってＩｎＧａＰの成長温度より多少高い温度
に加熱し、かつその温度で一定時間（たとえば２〜４時
間）保持することによって、成長に用いる５ｎ−Ｉｎ−
Ｇａ−Ｐ四元素溶液３°の均質化を計る。しかる後、成
長開始温度まで適当な速度で冷却する。このときＳｎ溶
液中ではＩｎＧａＰ　ｆ）＜飽和、或いはやや過飽和の
状態にある。そこでスライダ操作棒９を用いてスライダ
８を動かし、ＧａＡｓ基板２と成長溶液３゛　とを接触
させ、１ｎＧａＰの成長を開始する。溶液３°は適当な
速度で冷却されているので、溶液中で過飽和となったＩ
ｎＧａＰがＧａＡｓ基板２上に析出し、ＩｎＧａＰ成長
層が形成される。所定の厚みの成長層が得られるまで徐
冷した後、スライダ８を動かし、基板２と成長溶液３°
との接触を断って、成長を終了させる。成長の具体例と
しては、Ｓｎ　３．Ｏｇ、ＩｎＰ　６３■、ＧａＰ　４
３ｇで８川製した？８液を用い、ＧａＡｓ　（１１１）
Ｂｉ板上へ８００℃から７８０℃まで０．５℃／分の冷
却速度で成長を行ったところ、成長層の厚み１６−１混
晶組成Ｘ　＝０．７１の良質なＩｎＧａＰ成長層が得ら
れた。なお本発明の方法でＧａＡｓ基板上にＩｎＧａＰ
層を成長させた後に、引き続き別の層を成長させる必要
がある場合には、第５図の溶液溜１１゛　に目的とする
成長層を得るための溶液３”を仕込んでおけば、引き続
き成長可能なことは言うまでもない。

以上の如きＩｎＧａＰ結晶成長法によれば、［ｎＧａＰ
成長層中にＳｎが不純物として混入するので、得られる
ＩｎＧａＰ結晶の伝導型は通常ｎ型を示す、しかし溶液
３°に適当な不純物を添加することによって、伝導型や
キャリア濃度などを任意に制御できることはもちろんで
ある。たとえば５ｅＳＴｅｓ　ｓｉ。

Ｇｅなどはドナーとして働き、２０、Ｃｄ、　Ｂｅ、　
Ｍｇなどはアクセプタとして働（、またＯｓ　Ｃｕｂ　
Ａｕ％ＡＨ。

Ｃｒ、　Ｆｅ５Ｃｏなどを添加すれば深いエネルギー準
位をつくることができる。

これら不純物を溶液３°中に適当量添加し、種子結晶基
板２として適当な伝導型のＧａＡｓ結晶を選択すれば、
ＧａＡｓ　−１ｎＧａＰのｎ−ｎ５　ｐ　　ｎ−、ｎ−
ｐ、ｐ−ｐｎ種接合が容易に得られる。

上述においては種子結晶基板としてＧａＡｓの（１００
）面を使う例で説明したが、（１１１）面或いはその他
任意の面でもよく、多結晶基板であってもよい。

また予めＧａＰ基板があれば、それを種子結晶基板とす
ることもでき、もちろん本発明により得られたＩｎＧａ
Ｐ結晶を使うこともできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の燐化インジウムガリウム
混晶の結晶成長法によれば、Ｓｎを溶媒としてＧａＰと
ＩｎＰとをＧａＰの組成比が１ｎＧａＰ混晶に対してＯ
，ＳＯ〜０．７５となるように調製して溶解した溶液に
より％　ＧａＡｓ基板上に傾斜層を設けることな（直接
にＩｎＧａＰ結晶をエピタキシャル成長させることがで
き、しかもその際に溶液中にＧａＡｓ基板が溶解するよ
うなことはなく、加えてエピタキシャル成長さセるＧａ
Ａｓの結晶の面方位に制限がなく、黄色から緑色帯−の
発光素子用材料を低コストで提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燐化インジウムガリウム混晶の結晶成
長法においてＩｎＧａＰ混晶を作製する際のＧａＰのＩ
ｎＧａＰ混晶に対する組成比とその組成に対応するＩ　
ｎ　Ｇ　ａ　Ｐ　？７４晶の格子定数との関係を示すグ
ラフ、第２図及び第３図は本発明の燐化インジウムガリ
ウム混晶の結晶成長法の一実施例に使用される結晶成長
装置の概略図、第４図は別の実施例に使用される結晶成
長装置の概略図、第５図はさらに別の実施例に使用され
る結晶成長装置の概略図である。１　　　　　　　　　：ボート ’ｌ　　　　　　　　　：　ＧａＡｓ基板３．３’　、
３”　　　　：溶液４　　　　　　　　二石英管５　　　　　　　　　：ガス６　　　　　　　　：電気炉７　　　　　　　　；支持棒８　　　　　　　　　ニスライダ９　　　　　　　　ニスライダ操作棒１０ニスライドボート１１．１１°　　　　　　：溶液溜１２：フタ第１図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）錫（Ｓｎ）と、燐化ガリウム（ＧａＰ）と、燐化
インジウム（ＩｎＰ）とを溶解し、この溶液に砒化ガリ
ウム（ＧａＡｓ）基板を接触させ、基板上にＩｎＧａＰ
結晶を成長させることを特徴とする燐化インジウムガリ
ウム混晶の結晶成長法。
（２）錫（Ｓｎ）と、燐化ガリウム（ＧａＰ）と、燐化
インジウム（ＩｎＰ）とを、ＧａＰの組成比が燐化イン
ジウムガリウム混晶（ＩｎＧａＰ）に対して０．５０〜
０．７５となるように調節して溶解することを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載の燐化インジウムガリ
ウム混晶の結晶成長法。