KR900002080B1 - 비소화칼륨 단결정 박막의 기상 에피택셜 성장방법 - Google Patents

비소화칼륨 단결정 박막의 기상 에피택셜 성장방법 Download PDF

Info

Publication number
KR900002080B1
KR900002080B1 KR1019860007460A KR860007460A KR900002080B1 KR 900002080 B1 KR900002080 B1 KR 900002080B1 KR 1019860007460 A KR1019860007460 A KR 1019860007460A KR 860007460 A KR860007460 A KR 860007460A KR 900002080 B1 KR900002080 B1 KR 900002080B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carrier concentration
concentration layer
layer
single crystal
growing
Prior art date
Application number
KR1019860007460A
Other languages
English (en)
Other versions
KR870003554A (ko
Inventor
히사노리 후지따
마사아끼 가나야마
Original Assignee
미쓰비시 몬산또 가세이 가부시끼가이샤
구스하라 시로오
미쓰비시 가세이 가부시끼가이샤
스즈끼 세이지
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 미쓰비시 몬산또 가세이 가부시끼가이샤, 구스하라 시로오, 미쓰비시 가세이 가부시끼가이샤, 스즈끼 세이지 filed Critical 미쓰비시 몬산또 가세이 가부시끼가이샤
Publication of KR870003554A publication Critical patent/KR870003554A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR900002080B1 publication Critical patent/KR900002080B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/02546—Arsenides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C30B29/42—Gallium arsenide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02387—Group 13/15 materials
    • H01L21/02395—Arsenides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/02433—Crystal orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02576—N-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02658—Pretreatments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

내용없음.

Description

비소화칼륨 단결정 박막의 기상 에피택셜 성장방법
본 발명은 쇼트키, 배리어, 다이오드, 전계효과 트랜지스터(FET)등의 제조에 알맞는 비소화칼륨 에피택셜, 웨이퍼의 제조방법에 관한 것이다.
비소화칼륨(이하[GaAs]라함) 단결정은 실리콘 단결정보다도, 전자의 이동도가 크기 때문에 고주파 영역, 특히 UHF, SHF대로 상용되는 FET, 쇼트키, 배리어, 다이오우드 등의 장치의 제조에 널리 사용되고 있다.
이들 장치에는 예컨대 GaAs 단결정 기판상에 저캐리어농도, 및 고캐리어농도의 2개의 GaAs 단결정층을 형성한 에피택셜, 웨이퍼가 사용되고, 더구나 정밀하게 제어된 양 단결정층의 두께, 및 캐리어농도를 가지고 양단결정층의 경계에서 캐리어농도를 급준하게 변화시킨 것이 요구되고 있다.
종래 이와같은 에피택셜, 웨이퍼를 제조하는 방법으로서, 캐리어농도를 결정하는 불순물의 공급량을 제어함과 동시에 갈륨 및 비소의 고급량의 비율을 제어하는 것이 제안되어 있다.
예컨대, 특개소 55-77131호 공보에는 저캐리어농도의 층을 성장시킬 때에는, 불순물의 공급을 끊고 기상 성장용 가스중에 포함되는 주기율표 제Ⅲb족 및 제Vb족 원소의 공급량의 비율,[III]/[Ⅴ]를 1보다 크게 하는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 저캐리어농도층의 캐리어농도는 원료인 금속 갈륨, 아르신(ASH3)등에 포함되는 불순물, 에피택셜 성장때에 생기는 여러가지의 결정결함, 기타의 영향을 받아서 변동하기 쉽다는 문제점이 있다.
상기 특개소55-77131호 공보기재의 방법에서도, 이 문제점은 충분히 해결되어 있지 않았다.
예컨대, 쇼트키, 배리어, 다이오우드용 에피택셜, 웨이퍼로는 저캐리어농도층의 캐리어농도의 변동폭이 소정의 값의 10%이내로 되는 것은, 〈회수비〉로 50%이하이었다.
본 발명자들은, 저캐리어농도층의 캐리어농도의 잿현성에 뛰어난 즉, 매회(run)마다의 캐리어농도의 변동폭이 작은 GaAs 단결정 박막의 기상 에피택셜 성장방법을 제공하는 것을 목적으로 하여, 예의연구를 거듭한 결과 본발명에 도달한 것이다.
본 발명의 상기의 목적은 GaAs 단결정 기판상에, 캐리어농도가 다른 복수의 층으로 이루어지는, n형 GaAs 단결정 박막을 기상 에피택셜 성장시킬때에, 기상 에피택셜 성장용 가스중에 포함되는 갈륨을, 비소의 원자수비 [Ga]/[As]를 1보다도 크게 해서 저캐리어농도층을 성장시켜 또, [Ga]/[As]를 1보다 작게 해서 고캐리어농도층을 성장시키는 방법에 있어서, 저캐리어농도층을 성장시킬때에 단결정기판의 온도를 690 내지 730℃의 범위로 유지함으로써 도달한다.
본발명 방법에 사용되는 GaAs 단결정 기판은 GaAs 단결정에서 잘라낸 기판이고, 그의 표면이 [100]면과, 0 내지 10°, 바람직하기로는 1.5내지 5°의 범위의 경사를 가지는 것이, 얻어진 GaAs 단결정 박막의 표면의 상태가 양호하기 때문에 바람직하다.
단결정 기판의 두께는 통상은 0.3내지 0.5mm정도이다.
GaAs 단결정으로서는 액체봉지 쵸크랄스키법(LEC법), 보우트 성장법 등에 의해 제조된 것이 사용된다.
GaAs 단결정 박막의 성장방법으로서는, 기상 에피택셜 성장법에 의하지만, 평탄한 표면을 가지는 에피택셜, 웨이퍼가 얻어지는 것, 박막을 구성하는 각 단 결정층의 두께의 제어가 용이, 또한 정확하기 때문에 적당하다.
기상성장용, 가스 조성으로서는, Ga-HCI-As-H2계, Ga-HCI-AsH3-H2계 등의 할로겐화물 수송법에 상요되는 조성이 일반적이지만, GaR3(R=CH3,C2H5)-AsH3-H2계 등의 유기금속법(MOCVD법)에 사용되는 조성도 두께의 제어가 용이하기 때문에 사용된다.
FET용의 에피택셜, 웨이퍼로서는, 반절연성 GaAs 단결정 기판상에 형성한 저캐리어농도층, 및 이 저캐리어농도층상에 형성한 고캐리어농도층에서 이루어지는 GaAs 단결정 박막을 형성한 에피택셜, 웨이퍼가 사용된다. 이 경우 저캐리어 농도층의 n형 캐리어농도는, 1×1015cm-0이하, 또는 고캐리어 농도층의 캐리어 농도는 1×1017내지 1×1019cm-3의 범위가 통상이다.
스트키, 배리어,다이오우드에는, n형 GaAs 단결정 기판상에 고캐리어 농도층, 및 저캐리어 농도층을 이 순서로 형성한 GaAs 단결정 박막을 가지는 에피택셜, 웨이퍼가 사용된다.
이 경우, 고캐리어 농도층의 캐리어 농도는, 1×1018내지 1×1019cm-0, 또는 저캐리어 농도층의 캐리어 농도는 1×1016내지 1×1018cm-3의 범위가 통상이다.
저 캐리어 농도층의 캐리어농도는 고캐리어 농도층의 1/5 내지 1/10으로 하는 것이 통상이다. 기타, 본 발명의 방법은 캐리어 농도가 다른 층을 2층이상 함유하는, 단결정 박막을 가지는 에피택셜, 웨이퍼의 제조에도 응용할수가 있다.
약 1018cm-3, 또는 그이상의 캐리어 농도의 층을 성장시키는 경우는 통상 유황, 실리콘, 셀렌, 텔루륨등의 n형 불순물을 도우프해서 캐리어농도를 조절한다.
또, 5×1015cm-3이하의 캐리어농도의 층을 성장시키는 경우는 특히, n형 불순물을 도우프하지 않고 성장시키는 것이 일반적이다.
저캐리어 농도층을 성장시키는 경우는, 단결정 기판의 온도를 690 내지 730℃, 바람직하기로는 700 내지 730℃를 초과하면, 캐리어농도의 변동폭이 크게 되어 바람직하지 않다.
또, 기상성장용 가스중에 포함되는 갈륨화합물과 비소화합물의 비율은 갈륨과 비소원자수의 비, [Ga]/[As]로 표시하며, 1보다도 크게 하는 것이 필요하며, 바람직하기로는 2 내지 10, 보다 바람직하기로는 3 내지 8의 범위로 유지한다. 이 비를 1보다 크게 하지 않으면 캐리어 농도가 충분히 저하하지 않는다.
또, 할로겐화물 수송법에 의한 경우는, 수송용 HCI은 화합량톤적으로 갈륨과 반응해서 CaCl를 생성하기 때문에, 갈륨 수송용 HCI의 물농도를 갈륨화합물의 물농도로서 계산할수 있다.
고캐리어 농도층을 성장시키는 경우, 기판의 온도는 바람직하기로는 735 내지 830℃, 보다 바람직하기는 735 내지 760℃로 유지한다.
또, [Ga]/[As]를 1보다도 작게 하는 것이 필요하다. [Ga]/[As]를 1보다도 작게 하지 않으면 충분히 캐리어 농도가 상승하지 않고 바람직 못하다. [Ga]/[As]는 0.1 내지 0.8이 바람직하고, 0.2 내지 0.5가 보다 바람직하다.
본 발명 방법의 실시에 사용하는 기상성장 장치로서는, 세로형도, 가로형도 좋으며 특히 제한되지 않는다.
본 발명 방법에 의하면, 매회마다의 저캐리어 농도층의 캐리어 농도의 변동폭을 소정의 캐리어 농도의 10%이내로 할수가 있기 때문에, 어피택셜, 웨이퍼의 생산성이 향상되고, 산업상의 이용가치는 크다.
본발명 방법을 실시예 및 비교에의 의거하여 구체적으로 설명한다. 이하의 각 실시예 및 비교예에 있어서, GaAs 단결정 박막의 각층의 두께는 쿄오와리껜(주)제 K-69J150형 막후측정용 드릴러를 사용해서 측정하였다.
또, 캐리어농도는 C-V 법에 의해 측정하였다.
GaAs 단결정 기판으로서 Si를 도우프한 n형 캐리어농도가 1.5×1018cm-3이고,
표면이(100)면에서 [011]방향으로 2°경사진 단결정판을 사용하였다. 두께는 0.35mm이었다.
상기 기판을 수소가스 도입관, AsH3, 도입관, HCl 도입관 및 칼륨, 보우트를 석영제 가로형 반응기내에 설치하였다.
반응기내의 공기를 질소로 치환한후, 2000ml/분의 유량으로 수소가스를 흘리면서, 노(爐)의 승온을 행하였다. 반응기내의 갈륨, 보우트의 온도가 850℃, 기판의 온도가 750℃에 달했을 때에, 에칭용 HCl 가스를 25ml/분의 유량으로 1분간 반응기내에 공급하여, 기판의 표면의 에칭을 행하였다.
계속해서, AsH3를 10중량% 함유하는 수소가스를 300ml/분, 갈륨,보우트에 통하는 HCl가스를 10ml/분 및 n형 불순물로서 SiH4를 30중량ppm함유하는 수소가스를 40ml/분의 유량으로, 25분간 반응기내에 공급해서 고캐리어 농도층을 성장시켰다.
이 경우, [Ga]/[As]는 0.3으로, 기판의 온도는 750℃이었다. 그후, 갈륨 수송용의 HCl, 및 SiH4의 공급을 15분간 정지하고, 기판의 온도를 720℃로 저하시켰다.
AsH3를 함유하는 수소가스를 유량을 30ml/분으로 감소시켰다. 에칭용 HCl를 25ml/분으로 30초간 공급하여 에칭을 행한후, 갈륨 수송용 HCl를 12ml/분, SiH4함유 수소가스의 유량을 2ml/분으로 하여, 5분간 반응기내에 공급하고, 기판의 온도를 720℃로 유지하면서, 저캐리어의 농도층을 성장시켰다. [Ga]/[As]는 4이었다.
저 캐리어 농도층을 5분간 성장시킨후, HCl, AsH3, 및 SiH4의 공급을 정지하여 반응기의 온도를 저하시켰다.
반응기내의 온도가 실온에 달한 후, GaAs 단결정 박막을 성장시킨 에피택셜, 웨이퍼 를 꺼내었다. 얻어진 웨이퍼의 표면은 거울면이었다. 또, 각층의 두께는 고캐리어의 농도층이 4.8㎛, 저캐리어 농도층이 0.46㎛, 양층의 경계층의 두께는 0.12㎛이었다.
또, 캐리어농도는 고캐리어 농도층이 1.3×1018cm-3의 저캐리어의 농도층이 1.5×1017cm-3이었다.
또, 캐리어농도는 고캐리어 농도층이 1.3×1018cm-3의 저캐리어의 농도층이 1.5×1017cm-3이었다.
본 실시예를 10회 반복하면서 전난같이 저캐리어 농도의 변동폭은 0.1×1017cm-3이내 였다.
고 캐리어 농도층의 성장에서, 저캐리어 농도층의 성장에 이행할때에 HCl 및 SiH4의 공급을 정지하지 않는 것외에는, 실시예 1 과 같이 해서 쇼트키, 배리어, 다이오드용 에피택셜, 웨이퍼 를 제조하였다. 얻어진 웨이퍼의 고캐리어 농도층의 두께는 4.9㎛, 또 저캐리어 농도층의 두께는 0.39㎛, 양층의 경계층의 두께는 0.2㎛이었다.
또, 고캐리어 농도층의 캐리어 농도는 1.4×1018cm-3또 저캐리어 농도층의 캐리어 농도는 1.4×1017cm-3이었다.
본실시예를 10회 반복하였으나 저캐리어 농도층의 캐리어 농도의 변동폭은0.1×1017cm-3이내였다.
저캐리어 농도층을 성장시킬때에 기판의 온도를 760℃로 한것외에는 실시예1과 같이 하여 쇼트키, 배리어, 다이오우드용 에피택셜, 웨이퍼를 성장시켰다. 얻어진 웨이퍼의 고캐리어 농도층의 두께는 0.44㎛, 저캐리어 농도층의 두께는 0.42㎛, 또 경계층의 두께는 0.13㎛이었다.
고캐리어 농도층의 캐리어 농도는 1.6×1018cm-3또, 저캐리어 농도층의 캐리어 농도는 1.5×1017cm-3이었다.
본비교예를 10회 반복하였으나 저캐리어 농도층의 캐리어 농도는 9×1018내지 4×1017cm-3의 범위에서 변동하였다.
실시예 1에서 사용한 것과 같은 반응기에 표면이(100)면에서, [011]방향으로 2°경사하고, 또한 거울면에 연마된 앤도우프 반절연성 GaAs 단결정 기판을 설치하였다.
반응기내의 공기를 질소로 치환한후, 수소가스를 2000ml/분의 유량으로 흘리면서, 승온하였다.
갈륨보우트의 온도가 850℃, GaAs 기판의 온도가 700℃에 달했을 시점에서 에칭용 HCl을 30ml/분의 유량으로 1분간 흘리고 GaAs 기판의 표면에 에칭을 행하였다. 계속해서, AsH3를 10중량% 함유하는 수소가스를 30ml/분 및 갈륨 수송용의 HCl를 12ml/분의 유량으로 15분간 공급하여 앤도우프층(저캐리어 농도층)을 성장시켰다. [Ga]/[As]는 4였다.
계속해서, 갈륨 수송용 HCl의 공급만을 정지하여, 기판의 온도를 750℃까지 상승시켰다. 기판의 온도가 750℃에 달한 후, 이 온도를 유지시키면서 상기 AsH3를 함유하는 수소가스의 유량을 300ml/분으로 증가시켰다.
에칭용 HCl를 25ml/분의 유량으로 15초간 흘려서 기판표면을 에칭하였다.
에칭종료후, 갈륨 수송용 HCl를 10ml/분 및 H2S를 30중량 ppm함유하는 수소가스를 2ml/분의 유량으로 3분간 공급하여, 고캐리어 농도층을 성장시켰다. [Ga]/[As]는 0.3이었다.
얻어진 에피택셜, 웨이퍼의 저캐리어 농도층의 두께는 1.9㎛, 고캐리어 농도층의 두께는 0.55㎛, 또 경계층의 두께는 0.1㎛이었다. 저캐리어 농도층의 캐리어 농도는 3×1014cm-3, 또 고캐리어 농도층으 캐리어 농도는 2.3×1017cm-3이었다.
본 실시예를 10회 반복하였으나, 저캐리어 농도층의 캐리어 농도의 변동은 0.3×1014cm-3이내였다.
저캐리어 농도층을 성장시킬때에, 단결정 기판의 온도를 750℃로 유지한것 외에는, 실시예3과 같이하여 FET용 에피택셜, 웨이퍼를 제조하였다. 얻어진 웨이퍼의 저캐리어 농도층의 두께는 1.8㎛, 고캐리어 농도층의 두께는 0.53㎛, 또 경계층의 두께는 0.12㎛이었다.
캐리어 농도는 저캐리어 농도층이 3.5×1014cm-3, 또 고캐리어 농도층이 2.2×1017cm-3이었다.
본비교예를 10회 반복하였으나 저캐리어 농도층의 캐리어 농도가 1×1014내지
2×1015cm-3의 범위로 변동하였다.
이상의 각 실시예 및 비교예에서 명백한바와 같이 본발명의 방법에 의하면 저캐리어 농도층의 캐리어 농도의 변동폭을 작게 할수가 있다.

Claims (6)

  1. 비소화갈륨 단결정 기판상에 캐리어 농도가 다른 복수의 층으로 이루어지는 n형 비소화갈륨 단결정 박막을, 기상 에피택셜 성장시킬때에 기상 에피택셜 성장용 가스중에 포함되는 갈륨과 비소의 원자수비, [Ga]/[As]를 1보다도 크게 하여 저캐리어 농도층을 성장시키고 또, [Ga]/[As]를 1보다도 작게 하여 고캐리어 농도층을 성장시키는 방법에 있어서, 저캐리어 농도층을 성장시킬때에 단결정 기판의 농도를 690 내지 730℃의 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 고캐리어의 농도층을 성장시킬때는, 단결정 기판의 온도를 735 내지 830℃의 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 저 캐리어 농도층을 성장시킬때에 단결정 기판의 온도를 700 내지 730℃의 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 고캐리어 농도층을 성장시킬때에 단결정 기판의 온도를 735 내지 760℃의 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 저캐리어 농도층을 성장시킬때에 [Ga]/[As]를 2 내지 10의 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 고캐리어 농도층을 성장시킬때에 [Ga]/[As]를 0.1 내지 0.8의 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019860007460A 1985-09-09 1986-09-06 비소화칼륨 단결정 박막의 기상 에피택셜 성장방법 KR900002080B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60198904A JPS6259595A (ja) 1985-09-09 1985-09-09 ひ化ガリウム単結晶薄膜の気相エピタキシヤル成長方法
JP60-198904 1985-09-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR870003554A KR870003554A (ko) 1987-04-18
KR900002080B1 true KR900002080B1 (ko) 1990-03-31

Family

ID=16398877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019860007460A KR900002080B1 (ko) 1985-09-09 1986-09-06 비소화칼륨 단결정 박막의 기상 에피택셜 성장방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4756792A (ko)
JP (1) JPS6259595A (ko)
KR (1) KR900002080B1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61275191A (ja) * 1985-05-29 1986-12-05 Furukawa Electric Co Ltd:The ＧａＡｓ薄膜の気相成長法
US4910167A (en) * 1987-11-13 1990-03-20 Kopin Corporation III-V Semiconductor growth initiation on silicon using TMG and TEG
US5145807A (en) * 1988-05-11 1992-09-08 Mitsubishi Kasei Corporation Method of making semiconductor laser devices
JP2701339B2 (ja) * 1988-07-22 1998-01-21 日本電気株式会社 気相成長装置
US6010937A (en) * 1995-09-05 2000-01-04 Spire Corporation Reduction of dislocations in a heteroepitaxial semiconductor structure
US5834379A (en) * 1996-07-16 1998-11-10 Cornell Research Foundation, Inc. Process for synthesis of cubic GaN on GaAs using NH3 in an RF plasma process
US5979614A (en) * 1996-09-25 1999-11-09 Nippon Steel Corporation Brake disc produced from martensitic stainless steel and process for producing same
US7214269B2 (en) * 2004-10-15 2007-05-08 Hitachi Cable, Ltd. Si-doped GaAs single crystal substrate

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3836408A (en) * 1970-12-21 1974-09-17 Hitachi Ltd Production of epitaxial films of semiconductor compound material
US3762945A (en) * 1972-05-01 1973-10-02 Bell Telephone Labor Inc Technique for the fabrication of a millimeter wave beam lead schottkybarrier device
US3925119A (en) * 1973-05-07 1975-12-09 Ibm Method for vapor deposition of gallium arsenide phosphide upon gallium arsenide substrates
US3904449A (en) * 1974-05-09 1975-09-09 Bell Telephone Labor Inc Growth technique for high efficiency gallium arsenide impatt diodes
JPS5577131A (en) * 1978-12-06 1980-06-10 Mitsubishi Monsanto Chem Co Vapor phase growth of compound semiconductor epitaxial film
JPS56138917A (en) * 1980-03-31 1981-10-29 Fujitsu Ltd Vapor phase epitaxial growth
JPS57111016A (en) * 1980-12-26 1982-07-10 Mitsubishi Monsanto Chem Co Manufacture of gallium phosphide arsenide mixed crystal epitaxial wafer
US4407694A (en) * 1981-06-22 1983-10-04 Hughes Aircraft Company Multi-range doping of epitaxial III-V layers from a single source

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0510317B2 (ko) 1993-02-09
US4756792A (en) 1988-07-12
JPS6259595A (ja) 1987-03-16
KR870003554A (ko) 1987-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5244829A (en) Organometallic vapor-phase epitaxy process using (CH3)3 As and CCl4 for improving stability of carbon-doped GaAs
US4859627A (en) Group VI doping of III-V semiconductors during ALE
US5463978A (en) Compound semiconductor and controlled doping thereof
US5709745A (en) Compound semi-conductors and controlled doping thereof
KR100406216B1 (ko) 질화갈륨 단결정 기판 및 그 제조방법
US4062706A (en) Process for III-V compound epitaxial crystals utilizing inert carrier gas
KR900002080B1 (ko) 비소화칼륨 단결정 박막의 기상 에피택셜 성장방법
EP0068839B1 (en) Method and apparatus for vapor phase growth of a semiconductor
EP0511864A2 (en) Epitaxially grown compound semiconductor crystals with buffer layers
EP0524817B1 (en) Crystal growth method of III - V compound semiconductor
US5656538A (en) Halide dopant process for producing semi-insulating group III-V regions for semiconductor devices
JP2533212B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3223575B2 (ja) 化合物半導体とその製造方法
US5296088A (en) Compound semiconductor crystal growing method
EP0631298B1 (en) A method for the production of semiconductor epitaxial substrate
US4411729A (en) Method for a vapor phase growth of a compound semiconductor
US4238252A (en) Process for growing indium phosphide of controlled purity
Cardwell Vapour phase epitaxy of high purity III–V compounds
JPS61275191A (ja) ＧａＡｓ薄膜の気相成長法
US5215938A (en) Process to obtain semi-insulating single crystalline epitaxial layers of arsenides and phosphides of metals of the group III of the periodic table useful to make electronic devices
JP3141628B2 (ja) 化合物半導体素子及びその製造方法
JPS58115818A (ja) 炭火珪素エピタキシヤル膜の成長方法
JPH01179411A (ja) ３−５族化合物半導体気相成長方法
JPS6347135B2 (ko)
JPS6222443B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 19990211

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee