JPH01230223A - 超格子の製造方法 - Google Patents
超格子の製造方法Info
- Publication number
- JPH01230223A JPH01230223A JP5495188A JP5495188A JPH01230223A JP H01230223 A JPH01230223 A JP H01230223A JP 5495188 A JP5495188 A JP 5495188A JP 5495188 A JP5495188 A JP 5495188A JP H01230223 A JPH01230223 A JP H01230223A
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- Pending
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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〕
超格子層の製造方法に係り、特にＭ［１ＣＶＤ（有機金
属を用いた気相成長）法を用いてＨＥＭＴあるいは量子
井戸レーザを作るために数原子オーダーの超格子層を形
成する方法に関し、 複数、特に異種の化合物半導体の結晶の成長に際し、半
導体層へテロ界面を急峻にする超格子の製造方法を提供
することを目的とし、 有機金属の熱分解を用いた気相成長法を用いて、基板上
に複数の化合物半導体層からなる超格子を製造する方法
において、 前記複数の化合物半導体の各々の成長温度を、各々の反
応律速過程内の温度に設定することを構成とする。
属を用いた気相成長）法を用いてＨＥＭＴあるいは量子
井戸レーザを作るために数原子オーダーの超格子層を形
成する方法に関し、 複数、特に異種の化合物半導体の結晶の成長に際し、半
導体層へテロ界面を急峻にする超格子の製造方法を提供
することを目的とし、 有機金属の熱分解を用いた気相成長法を用いて、基板上
に複数の化合物半導体層からなる超格子を製造する方法
において、 前記複数の化合物半導体の各々の成長温度を、各々の反
応律速過程内の温度に設定することを構成とする。
本発明は超格子層の製造方法に係り、特にＮｒ ｏ ｃ
ｖ Ｄ（有機金属を用いた気相成長）法を用いてＨＥ
ＭＴあるいは量子井戸レーザを作るために数原子オーダ
ーの超格子層を形成する方法に関する。
ｖ Ｄ（有機金属を用いた気相成長）法を用いてＨＥ
ＭＴあるいは量子井戸レーザを作るために数原子オーダ
ーの超格子層を形成する方法に関する。
従来ＨＥ！、ＩＴ （高電子移動度トランジスタ）や量
子井戸レーザを製造するために、例えば数原子オーダー
の化合物半導体の極薄膜あるいは超格子層の形成がなさ
れる。
子井戸レーザを製造するために、例えば数原子オーダー
の化合物半導体の極薄膜あるいは超格子層の形成がなさ
れる。
このような超格子層の形成は上記、Ｍ ＯＣＶ Ｄ法に
よりなされる。
よりなされる。
例えばＧａＡｓ基板上に例えばＧ ａ Ａ Ｓからなる
Ａ層があり、その上にＡ Ｉ ＧａＡｓからなるＢｉ２
を形成する場合ガスの切換えが第５Ａ図のように急峻で
あれば第５Ｂ図に示すようにＡ層とＢ層とのへテロ界面
が明確に（急峻に）なる。しかしながら、通常供給ガス
ＡからガスＢの切換えが、供給ガスの切れが悪いためＡ
、Ｂの各ガスが混合して第６Ａ図及び第６Ｂ図に示すよ
うにヘテロ界面が急峻な単層膜や超格子層が形成できず
、従って所望のデバイス特性を得ることができない。
Ａ層があり、その上にＡ Ｉ ＧａＡｓからなるＢｉ２
を形成する場合ガスの切換えが第５Ａ図のように急峻で
あれば第５Ｂ図に示すようにＡ層とＢ層とのへテロ界面
が明確に（急峻に）なる。しかしながら、通常供給ガス
ＡからガスＢの切換えが、供給ガスの切れが悪いためＡ
、Ｂの各ガスが混合して第６Ａ図及び第６Ｂ図に示すよ
うにヘテロ界面が急峻な単層膜や超格子層が形成できず
、従って所望のデバイス特性を得ることができない。
本発明は複数、特に異種の化合物半導体の結晶の成長に
際し、半導体層へテロ界面を急峻にする超格子の製造方
法を提供することを目的とする。
際し、半導体層へテロ界面を急峻にする超格子の製造方
法を提供することを目的とする。
口課題を解決するための手段〕
上記課題は本発明によれば有機金属の熱分解を用いた気
相成長法（！、ｌ０ＣＶＤ法）を用いて、基板上に複数
の化合物半導体層からなる超格子を製造する方法におい
て、前記複数の化合物半導体の各々の成長温度を、各々
の反応律速過程内の温度に設定することを特徴とする超
格子の製造方法によって解決される。
相成長法（！、ｌ０ＣＶＤ法）を用いて、基板上に複数
の化合物半導体層からなる超格子を製造する方法におい
て、前記複数の化合物半導体の各々の成長温度を、各々
の反応律速過程内の温度に設定することを特徴とする超
格子の製造方法によって解決される。
本発明によれば反応律速過程において温度に依存して成
長速度が変化するＭＯＣＶＤ法を成長法として用いた場
合、成長温度を下げることにより、成長速度を極端に遅
くできる。従って、複数、特に異種の化合物半導体の連
続成長におけるヘテロ界面に生じる遷移層が各々の超格
子層厚に比して極めて４く形成されるので各化合物半導
体の超格子層界面が急峻に形成される。
長速度が変化するＭＯＣＶＤ法を成長法として用いた場
合、成長温度を下げることにより、成長速度を極端に遅
くできる。従って、複数、特に異種の化合物半導体の連
続成長におけるヘテロ界面に生じる遷移層が各々の超格
子層厚に比して極めて４く形成されるので各化合物半導
体の超格子層界面が急峻に形成される。
以下まず本発明の原理を図面に基づいて説明する。
第１図及び第２図はそれぞれ本発明の詳細な説明するた
めの、時間とガス供給量の関係を示す図及びその条件に
より形成された超格子層を示す模式図である。
めの、時間とガス供給量の関係を示す図及びその条件に
より形成された超格子層を示す模式図である。
第１図に示すように本発明では成長速度が極端に遅くな
るのでたとえ数原子オーダーのＡ層を形成する時でも、
ガスＡ、Ｂの混合時間ΔＴＡＲに辻較してＡ層の成長時
間ＴＡは十分に長い。このため第２図に示したＡ、８間
の遷移層ΔｄＡＢは無視できへテロ界面が急峻なＡ層、
Ｂ層を得ることができるのである。
るのでたとえ数原子オーダーのＡ層を形成する時でも、
ガスＡ、Ｂの混合時間ΔＴＡＲに辻較してＡ層の成長時
間ＴＡは十分に長い。このため第２図に示したＡ、８間
の遷移層ΔｄＡＢは無視できへテロ界面が急峻なＡ層、
Ｂ層を得ることができるのである。
第３図は、原料ガス（アルシンＡｓＨ，、トリメチルガ
リウムＴ Ｍ Ｇ ）の供給量を一定にした時の成長温
度の逆数（１／成成長度に一’ Ｘｌ０３）と、成長速
度（人／分）との関係を示す図である。
リウムＴ Ｍ Ｇ ）の供給量を一定にした時の成長温
度の逆数（１／成成長度に一’ Ｘｌ０３）と、成長速
度（人／分）との関係を示す図である。
一般にＭＯＣＶＤ法ではその反応過程が反応律速過程で
あれば温度に依存してその成長速度は変化する。
あれば温度に依存してその成長速度は変化する。
第３図に示すように一般に温度が約６００℃以下では反
応律速域に入るので成長温度を下げることにより、成長
速度を指数関数的に低下させることができるう また第３図から、成長温度が約３５０℃以下であれば成
長速度は毎分数人すなわち約１分間で１原子層を形成す
ることになる。この値は拡散律速過程を利用する通常の
ＭＯＣＶＤ法ではほとんど実現不可能な値である。
応律速域に入るので成長温度を下げることにより、成長
速度を指数関数的に低下させることができるう また第３図から、成長温度が約３５０℃以下であれば成
長速度は毎分数人すなわち約１分間で１原子層を形成す
ることになる。この値は拡散律速過程を利用する通常の
ＭＯＣＶＤ法ではほとんど実現不可能な値である。
このように反応律速過程を利用して低温で成長したＧａ
Ａｓ、 ＡβＧａＡｓ等の薄膜の結晶は一般に多結晶か
あるいはアモルファス状態であるので成長過程終了後熱
処理を行ない単結晶化する。
Ａｓ、 ＡβＧａＡｓ等の薄膜の結晶は一般に多結晶か
あるいはアモルファス状態であるので成長過程終了後熱
処理を行ない単結晶化する。
第４図は成長温度プログラムを示す図である。
第４図によれば成長温度は約３５０℃、アニール温度及
びその時間は約７５０℃、１０分程度である。
びその時間は約７５０℃、１０分程度である。
アニール温度は、極薄膜を単結晶化させるためには高け
れば高い方が良いと思われるが高過ぎると熱損傷を受け
たり、固相拡販により界面がダレるので７５０℃以下が
適当である。
れば高い方が良いと思われるが高過ぎると熱損傷を受け
たり、固相拡販により界面がダレるので７５０℃以下が
適当である。
以上説明したように本発明によれば反応律速過程を利用
した低温成長による成長速度の極端な減少に伴なって極
薄膜を急峻にかつ膜厚制御性良く成長させることができ
る。このため理論通りのデバイス特性を引き出すことが
可能となる。
した低温成長による成長速度の極端な減少に伴なって極
薄膜を急峻にかつ膜厚制御性良く成長させることができ
る。このため理論通りのデバイス特性を引き出すことが
可能となる。
第１図及び第２図はそれぞれ本発明の詳細な説明するた
めの、時間とガス供給量の関係を示す図及びその条件に
より形成された超格子層を示す模式図であり、 第３図は、原料ガスの供給ｌを一定にした時の成長温度
の逆数（１／成成長度に一’ ＸＩＯ’）と、成長速度
（人／分）との関係を示す図であり、第４図は成長温度
プログラムを示す図であり、第５Ａ図及び第５Ｂ図は供
給ガスの切換えが急峻な場合の時間とガスの供給量の関
係を示す図及びその条件により形成されたＭＬ格子層を
示す模式第６Ａ図及び第６Ｂ図は供給ガスの切換えが急
峻でない場合の時間とガスの供給量の関係を示す図及び
その条件により形成された超格子層を示す図である。 第１ｒＡ 第２図 １／成成長度 （Ｋ−’）Ｘ１０’ 第３図
めの、時間とガス供給量の関係を示す図及びその条件に
より形成された超格子層を示す模式図であり、 第３図は、原料ガスの供給ｌを一定にした時の成長温度
の逆数（１／成成長度に一’ ＸＩＯ’）と、成長速度
（人／分）との関係を示す図であり、第４図は成長温度
プログラムを示す図であり、第５Ａ図及び第５Ｂ図は供
給ガスの切換えが急峻な場合の時間とガスの供給量の関
係を示す図及びその条件により形成されたＭＬ格子層を
示す模式第６Ａ図及び第６Ｂ図は供給ガスの切換えが急
峻でない場合の時間とガスの供給量の関係を示す図及び
その条件により形成された超格子層を示す図である。 第１ｒＡ 第２図 １／成成長度 （Ｋ−’）Ｘ１０’ 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、有機金属の熱分解を用いた気相成長法を用いて、基
板上に複数の異なる種類の半導体層からなる超格子を製
造する方法において、 前記複数の異なる種類の半導体の各々の成長温度を、各
々の反応律速過程内の温度に設定することを特徴とする
超格子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5495188A JPH01230223A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 超格子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5495188A JPH01230223A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 超格子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01230223A true JPH01230223A (ja) | 1989-09-13 |
Family
ID=12984974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5495188A Pending JPH01230223A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 超格子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01230223A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275195A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 化合物半導体薄膜形成法 |
-
1988
- 1988-03-10 JP JP5495188A patent/JPH01230223A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275195A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 化合物半導体薄膜形成法 |
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