JPH02215169A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH02215169A JPH02215169A JP1035728A JP3572889A JPH02215169A JP H02215169 A JPH02215169 A JP H02215169A JP 1035728 A JP1035728 A JP 1035728A JP 3572889 A JP3572889 A JP 3572889A JP H02215169 A JPH02215169 A JP H02215169A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
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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〕
本発明は半導体装置、更に詳しくは発光ダイオード、半
導体レーザおよびフォトダイオードなどの半導体発光装
置または半導体受光装置に関するものである。
導体レーザおよびフォトダイオードなどの半導体発光装
置または半導体受光装置に関するものである。
発光ダイオードの中で赤色発光ダイオードとして一般的
なものは、ＧａＡｓ単結晶基板とにＡＪＩＧａＡｓ単結
晶層が形成゛されたものである。しかし、ＧａＡｓ基板
は発光光に対して禁輝度化を図るために、ＧａＡｓ基板
上に発光光に対して透明であるように所定の禁制帯幅を
持つＡ１ＧａＡｓ単結晶層を約２００４ｍと厚く成長さ
せた基板を一旦形成したのち、更にその上に発光ダイオ
ードの層構造を形成する。その後、ＧａＡｓ基板部分を
除去した構造が提案されている。（例えば、 Ａｐｐｌ
、 Ｐｈｙ 、 Ｌｅｔｔ 、 ４３ 。
なものは、ＧａＡｓ単結晶基板とにＡＪＩＧａＡｓ単結
晶層が形成゛されたものである。しかし、ＧａＡｓ基板
は発光光に対して禁輝度化を図るために、ＧａＡｓ基板
上に発光光に対して透明であるように所定の禁制帯幅を
持つＡ１ＧａＡｓ単結晶層を約２００４ｍと厚く成長さ
せた基板を一旦形成したのち、更にその上に発光ダイオ
ードの層構造を形成する。その後、ＧａＡｓ基板部分を
除去した構造が提案されている。（例えば、 Ａｐｐｌ
、 Ｐｈｙ 、 Ｌｅｔｔ 、 ４３ 。
１０３４ （１９８３）参照）第６図に上記構造の半導
体装置の一例を示す０図中、６１はｐ型Ａ交ｚＧａ、−
ｚ Ａ ｓ基板（０，４≦２≦０．８） 、 ８２はｐ
型Ａ ｌ ｏ、８Ｇ ａｏ、２Ａ ｓクラッド層、６３
はアンドープＡ ｎｏ、３ｓ Ｇ ａｏ、ａｓ Ａ ｓ
活性層、６４はｎ型Ａｉｏ、ａ Ｇａｏ、２Ａｓクラッ
ド層、６５はｎ型Ａ ｌ Ｏ，６５Ｇ ａ □、３５Ａ
ｓキ＋−／プ層、８Ｂと６７は電極である。
体装置の一例を示す０図中、６１はｐ型Ａ交ｚＧａ、−
ｚ Ａ ｓ基板（０，４≦２≦０．８） 、 ８２はｐ
型Ａ ｌ ｏ、８Ｇ ａｏ、２Ａ ｓクラッド層、６３
はアンドープＡ ｎｏ、３ｓ Ｇ ａｏ、ａｓ Ａ ｓ
活性層、６４はｎ型Ａｉｏ、ａ Ｇａｏ、２Ａｓクラッ
ド層、６５はｎ型Ａ ｌ Ｏ，６５Ｇ ａ □、３５Ａ
ｓキ＋−／プ層、８Ｂと６７は電極である。
ところが、この構造を得るためには、ＧａＡｓ基板上に
Ａ文ＧａＡＳ層を厚く成長させる工程、発光ダイオード
構造を成長させる工程、ＧａＡｓ基板を除去する工程等
、多くの工程が必要であるという問題点があった。
Ａ文ＧａＡＳ層を厚く成長させる工程、発光ダイオード
構造を成長させる工程、ＧａＡｓ基板を除去する工程等
、多くの工程が必要であるという問題点があった。
それ故、例えばＡ見ＧａＡｓよりも禁制帯幅が広く、光
学的に透明であるＧａＰを基板とし、その上にＡＪＩＧ
ａＡｓ単結晶層をヘテロエピキシャル成長させることが
できれば、上記の問題点は解決できる。しかしながらＧ
ａＰの格子定数ζＡ１ＧａＡｓの格子定数は約３．６％
の格子不整合があり、良質のＡＪＩＧａＡｓ単結晶成長
を行なう事が難しい。
学的に透明であるＧａＰを基板とし、その上にＡＪＩＧ
ａＡｓ単結晶層をヘテロエピキシャル成長させることが
できれば、上記の問題点は解決できる。しかしながらＧ
ａＰの格子定数ζＡ１ＧａＡｓの格子定数は約３．６％
の格子不整合があり、良質のＡＪＩＧａＡｓ単結晶成長
を行なう事が難しい。
そのため従来、ＧａＰ基板上にＡ交ｘＧａＩ−ｘＡｓ単
結晶層を成長させるために、ＧａＰ基板表面を機械的に
荒らしたり、あるいは８５０〜９００℃という高温で成
長を開始する液相エピタキシャル成長法が用いられてい
た。（例えばＪｏｕｒｎａ ｌ ｏｆ Ｃｒｙｇｔ
ａ Ｉ Ｇｒｏｗｔｈ 、 ２３ ２３３（１９７４
）参照）この方法によれば、ＧａＰ基板表面での結晶核
生成が増加し、上記Ａ１ＧａＡｓ単結晶層の成長ができ
る。しかし、ＧａＰ基板表面を機械的に荒らすことによ
り導入されたダメージが、基板−成長層界面での結晶欠
陥による深い準位の増加や成長層中の転位や欠陥の増加
をもたらす、また、成長前にＧａＰ基板が８５０〜９０
０℃という高温にさらされるため、表面からの燐（Ｐ）
の蒸発が激しく、基板表面が荒れて成長層の結晶性を低
下させてしまうという問題点があった。
結晶層を成長させるために、ＧａＰ基板表面を機械的に
荒らしたり、あるいは８５０〜９００℃という高温で成
長を開始する液相エピタキシャル成長法が用いられてい
た。（例えばＪｏｕｒｎａ ｌ ｏｆ Ｃｒｙｇｔ
ａ Ｉ Ｇｒｏｗｔｈ 、 ２３ ２３３（１９７４
）参照）この方法によれば、ＧａＰ基板表面での結晶核
生成が増加し、上記Ａ１ＧａＡｓ単結晶層の成長ができ
る。しかし、ＧａＰ基板表面を機械的に荒らすことによ
り導入されたダメージが、基板−成長層界面での結晶欠
陥による深い準位の増加や成長層中の転位や欠陥の増加
をもたらす、また、成長前にＧａＰ基板が８５０〜９０
０℃という高温にさらされるため、表面からの燐（Ｐ）
の蒸発が激しく、基板表面が荒れて成長層の結晶性を低
下させてしまうという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、基板じたいを透明な
材料とし、光学的窓として利用できる性能の優れた発光
装置あるいは受光装置などの半導体装置を提供する事で
ある。
であり、その目的とするところは、基板じたいを透明な
材料とし、光学的窓として利用できる性能の優れた発光
装置あるいは受光装置などの半導体装置を提供する事で
ある。
従来技術゛において、基板として用いたＧａＡｓが光学
的に不透明な事が問題であるので、本発明者らは、ＡＪ
ＬＧａＡｓよりも禁制帯幅の広いＧａＰ単結晶を基板と
し、この上に良質のＡＪＬＧａＡｓ単結晶層をヘテロエ
ピタキシャル成長させることができれば、ＧａＰ基板を
直接光学的窓として利用でき、上記問題点が解決できる
と考えた。
的に不透明な事が問題であるので、本発明者らは、ＡＪ
ＬＧａＡｓよりも禁制帯幅の広いＧａＰ単結晶を基板と
し、この上に良質のＡＪＬＧａＡｓ単結晶層をヘテロエ
ピタキシャル成長させることができれば、ＧａＰ基板を
直接光学的窓として利用でき、上記問題点が解決できる
と考えた。
ところが上述の如＜ＧａＰの格子定数と八〇ＬＧａＡｓ
の格子定数は約３．６％もの格子不整合があり、良質の
ＡｊＬＧａＡｓ単結晶成長を行なう事が難しい。
の格子定数は約３．６％もの格子不整合があり、良質の
ＡｊＬＧａＡｓ単結晶成長を行なう事が難しい。
発明者らは、鋭意研究した結果、ＧａＰ単結晶を基板と
し、この基板上にＧＪＬＡＳ単結晶層あるいはＡ１Ｇａ
Ａｓ単結晶層をヘテロエピタキシャル成長させるにあた
り、該ＧａＡｓ単結晶層あるいはＡＪＬＧａＡｓ単結晶
層に不純物としてテルル（Ｔｅ）を適宜添加すれば、該
ＧａＰ基板表面を機械的に荒らすことなく、また、従来
より低い温度において、成長させることができるため、
上記問題点を解決し得ることを見出し、本発明を成すに
至った。
し、この基板上にＧＪＬＡＳ単結晶層あるいはＡ１Ｇａ
Ａｓ単結晶層をヘテロエピタキシャル成長させるにあた
り、該ＧａＡｓ単結晶層あるいはＡＪＬＧａＡｓ単結晶
層に不純物としてテルル（Ｔｅ）を適宜添加すれば、該
ＧａＰ基板表面を機械的に荒らすことなく、また、従来
より低い温度において、成長させることができるため、
上記問題点を解決し得ることを見出し、本発明を成すに
至った。
すなわち本発明の半導体装置は、ＧａＰ単結晶基板上に
、テルル（Ｔｅ）を添加した第１のＡｎ ）（Ｇａｌ−
ｘ Ａ ｓ （０≦ｘ＜１）単結晶層を積層し、更にそ
の上に第２のＡ見ｙ Ｇ ａ １−ｙＡｓ（０≦ｙく１
）単結晶層を１層以上積層して成ることを特徴とする。
、テルル（Ｔｅ）を添加した第１のＡｎ ）（Ｇａｌ−
ｘ Ａ ｓ （０≦ｘ＜１）単結晶層を積層し、更にそ
の上に第２のＡ見ｙ Ｇ ａ １−ｙＡｓ（０≦ｙく１
）単結晶層を１層以上積層して成ることを特徴とする。
本発明の半導体装置の基本構造を第１図に示す０図中、
１１はＧａＰ基板、１２はＴｅを添加したＡｉｘＧａ、
−）（Ａｓ成長層（Ｏ≦Ｘ＜１）、１３はＡＲｙ Ｇａ
１−ｙ Ａｓ成長１’ｌ（０≦ｙ ＜ ｏ）である。
１１はＧａＰ基板、１２はＴｅを添加したＡｉｘＧａ、
−）（Ａｓ成長層（Ｏ≦Ｘ＜１）、１３はＡＲｙ Ｇａ
１−ｙ Ａｓ成長１’ｌ（０≦ｙ ＜ ｏ）である。
使用するＧａＰ基板は面方位（１１１）のＢ面（Ｐ面）
を用いる。他の面方位では均一に成長し難い、また、基
板の成長前処理方法としてケミカルエツチングを用いる
ことができ、従来技術のような機械的ダメージを与える
必要がない。
を用いる。他の面方位では均一に成長し難い、また、基
板の成長前処理方法としてケミカルエツチングを用いる
ことができ、従来技術のような機械的ダメージを与える
必要がない。
成長方法は、液相エピタキシャル成長法（ＬＰＥ法）を
用いてよく、成長温度は基板表面の熱的ダメージや成長
後の基板と成長層間の熱的ひずみの低減を図るために、
従来技術より低い７００〜８００℃で行なう。
用いてよく、成長温度は基板表面の熱的ダメージや成長
後の基板と成長層間の熱的ひずみの低減を図るために、
従来技術より低い７００〜８００℃で行なう。
ＧａＰ基板上に上記の条件において、−様な成長を得る
ために、成長層１２に特にＴｅを添加している。
ために、成長層１２に特にＴｅを添加している。
添加するＴｅは電子濃度ｎがｌＸｌ０ ０ｍ以上である
のが好ましく、それ未満ではＧａＰ単結晶から成る基板
１１上へのＡＭｘＧａニー、Ａｓ単結晶から成る成長層
１２の−様な成長が困難である。一方、あまり多すぎて
も、表面モフォロジーが′悪化しＡｆＬｙ Ｇ ａｔ−
ｙ Ａ ３単結晶から成る成長層１３に影響を及ぼすた
め、ｎは７ＸｌＯｃｍ 以下が望ましい。
のが好ましく、それ未満ではＧａＰ単結晶から成る基板
１１上へのＡＭｘＧａニー、Ａｓ単結晶から成る成長層
１２の−様な成長が困難である。一方、あまり多すぎて
も、表面モフォロジーが′悪化しＡｆＬｙ Ｇ ａｔ−
ｙ Ａ ３単結晶から成る成長層１３に影響を及ぼすた
め、ｎは７ＸｌＯｃｍ 以下が望ましい。
このような条件のもとでＧａＰ基板上にＡｕＧａＡｓ単
結晶層を成長させた場合、不純物を添加しないか、ある
いは不純物として亜鉛（Ｚｎ） 、ゲルマニウム（Ｇ
ｅ） 、マグネシウム（Ｍｇ） 、スズ（Ｓｎ）を
添加しても、基板表面全面に成長させることが困難であ
ることを確めた。第５図にこれを示す０図中、５２は島
状のＡＲｘＧａｌ−ｘＡｓ成長層（Ｏ≦ｘく１）、５１
はＧａＰ基板である。ところがＡｆＬＧａＡｓ成長層に
Ｔｅを添加することにより基板表面全面に成長ができる
。第４図にこれを示す０図中、４２は一様成長したＡｉ
）（Ｇａ１−ｘＡｓ成長層（０≦ｘ＜１）、４１はＧａ
Ｐ基板である。
結晶層を成長させた場合、不純物を添加しないか、ある
いは不純物として亜鉛（Ｚｎ） 、ゲルマニウム（Ｇ
ｅ） 、マグネシウム（Ｍｇ） 、スズ（Ｓｎ）を
添加しても、基板表面全面に成長させることが困難であ
ることを確めた。第５図にこれを示す０図中、５２は島
状のＡＲｘＧａｌ−ｘＡｓ成長層（Ｏ≦ｘく１）、５１
はＧａＰ基板である。ところがＡｆＬＧａＡｓ成長層に
Ｔｅを添加することにより基板表面全面に成長ができる
。第４図にこれを示す０図中、４２は一様成長したＡｉ
）（Ｇａ１−ｘＡｓ成長層（０≦ｘ＜１）、４１はＧａ
Ｐ基板である。
それ故、成長層４２をバッファ層としてその上にＡＪＬ
ＧａＡｓ層を多層に成長させることができるのである。
ＧａＡｓ層を多層に成長させることができるのである。
以下の実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
実施例１
第２図は、本実施例である発光ダイオードの構造を示す
断面図である。成長方法として、ＬＰＥ法を用いた場合
について述べる。
断面図である。成長方法として、ＬＰＥ法を用いた場合
について述べる。
基板として、面方位（１１１） Ｂノｎ型ＧａＰ単結晶
基板２１を鏡面研摩および化学エツチングにより、十分
平坦化し、かつ清浄化したものを用いる。成長前のＧａ
Ｐ単結晶基板２１表面の荒れを防ぐため、成長は７５０
℃から開始する。
基板２１を鏡面研摩および化学エツチングにより、十分
平坦化し、かつ清浄化したものを用いる。成長前のＧａ
Ｐ単結晶基板２１表面の荒れを防ぐため、成長は７５０
℃から開始する。
まず、Ｔｅドープ：キャリア濃度ｉ ｘ ｔ ｏ”Ｃｍ
−”のｎ型Ａ ｎｏ ４ Ｇ ＆ｏ、ａ Ａ ３層から
成るｎ型バッファ層２２を４１Ｌｍの厚さで、Ｇｅドー
プ：キャリア濃度５Ｘ１０ ｃｍ のｎ型Ａｉｏ、
７ Ｇ ａｏ、３Ａ ｓ層から成るｎ型クラッド層２３
を５ｊＬｍの厚さで、Ｚｎドープ：キャリア濃度２Ｘ１
０ ｃｍ のＡ ｎｏ、３ｓ Ｇ ａ ｏ、６ｓ
Ａ ｓ層から成るＰ型活性層２４をＩｇ、ｍの厚さで。
−”のｎ型Ａ ｎｏ ４ Ｇ ＆ｏ、ａ Ａ ３層から
成るｎ型バッファ層２２を４１Ｌｍの厚さで、Ｇｅドー
プ：キャリア濃度５Ｘ１０ ｃｍ のｎ型Ａｉｏ、
７ Ｇ ａｏ、３Ａ ｓ層から成るｎ型クラッド層２３
を５ｊＬｍの厚さで、Ｚｎドープ：キャリア濃度２Ｘ１
０ ｃｍ のＡ ｎｏ、３ｓ Ｇ ａ ｏ、６ｓ
Ａ ｓ層から成るＰ型活性層２４をＩｇ、ｍの厚さで。
Ｚｎドープ：キャリア濃度ＩＸＩ ０１８Ｃｍ−３（７
）Ａｎ（３，７Ｇａｏ、：＋ Ａｓ暦から成るｐ型り
ラッド暦２５を約５１Ｌｍの厚さで順次エピタキシャル
成長させ、ダブルへテロ接合型発光ダイオード素子の動
作部を形成する０次にｐ（ｌｌｔ極２６およびｎ側電極
２７を蒸着形成する。
）Ａｎ（３，７Ｇａｏ、：＋ Ａｓ暦から成るｐ型り
ラッド暦２５を約５１Ｌｍの厚さで順次エピタキシャル
成長させ、ダブルへテロ接合型発光ダイオード素子の動
作部を形成する０次にｐ（ｌｌｔ極２６およびｎ側電極
２７を蒸着形成する。
この構成は、ｎ型バッファ層２２にＴｅを添加したこと
により実現できたものであり、発光光に対して透明であ
るＧａＰ基板基板上ｌ上接素子の動作部を形成している
ためＧａＡｓ基板を用いたときの基板による吸収損失が
ない。
により実現できたものであり、発光光に対して透明であ
るＧａＰ基板基板上ｌ上接素子の動作部を形成している
ためＧａＡｓ基板を用いたときの基板による吸収損失が
ない。
ま、た、発光ダイオード構造としてダブルへテロ接合型
にしているためシングルへテロ構造よりも高効率である
。
にしているためシングルへテロ構造よりも高効率である
。
実施例２
第３図は本実施例である発光ダイオードの構造を示す断
面図である。基板の準備および成長方法は実施例１と同
じである。
面図である。基板の準備および成長方法は実施例１と同
じである。
構造は、ｎ型ＧａＰ単結晶基板３１の（１１１）８面上
にＴｅドープ：キャリア濃度ｌ Ｘ １０１８ｃｍ−３
のｎ型Ａ ｎｏ、３５Ｇ ａｏ、ａｓＡ ｓ層から成る
ｎ型バッファ層３２を４ＪＬｍの厚さで、Ｚｎドープ：
キャリア濃度２Ｘ １０１７ｃｍ−３１７）ｐ型Ａ ｌ
ｏ、３ｓ Ｇ ａＯ，６５Ａ ｓ層から成るｐ型活性
層３３を２ｇｍの厚さで、Ｚｎドープ：キャリア濃度Ｉ
Ｘ ｌ ０１８ｃ ｍ−３のｐ型Ａ ｌ ｏ、６ｓ
Ｇ ａ Ｏ，３５Ａｓ層から成るクラフト層３４を５１
Ｌｍの厚さテロエピタキシャル成長させ、その上下両面
にオーミック電極３５および３６を形成する。
にＴｅドープ：キャリア濃度ｌ Ｘ １０１８ｃｍ−３
のｎ型Ａ ｎｏ、３５Ｇ ａｏ、ａｓＡ ｓ層から成る
ｎ型バッファ層３２を４ＪＬｍの厚さで、Ｚｎドープ：
キャリア濃度２Ｘ １０１７ｃｍ−３１７）ｐ型Ａ ｌ
ｏ、３ｓ Ｇ ａＯ，６５Ａ ｓ層から成るｐ型活性
層３３を２ｇｍの厚さで、Ｚｎドープ：キャリア濃度Ｉ
Ｘ ｌ ０１８ｃ ｍ−３のｐ型Ａ ｌ ｏ、６ｓ
Ｇ ａ Ｏ，３５Ａｓ層から成るクラフト層３４を５１
Ｌｍの厚さテロエピタキシャル成長させ、その上下両面
にオーミック電極３５および３６を形成する。
この構造は、シングルへテロ構造であるが、ＧａＰ基板
およびｐ型Ａ交ＧａＡｓ層が窓効果を持つためＧ’ａＡ
ｓ基板を用いた場合に比べて、やはり基板による吸収損
失がない。
およびｐ型Ａ交ＧａＡｓ層が窓効果を持つためＧ’ａＡ
ｓ基板を用いた場合に比べて、やはり基板による吸収損
失がない。
上記実施例１８よび２では、ダブルへテロ構造の発光ダ
イオードについて述べたが、ＧａＰ単結晶基板上にキャ
リア濃度がｌＸｌ０１８ｃｍ−３以上で７Ｘ ｌ ０１
８ｃｍ−３以下になるようにＴｅを添加したＡ見ＧａＡ
ｓ層を成長形成しさえすれば、その上に上記以外の発光
ダイオード構造を形成しても同様に基板による吸収損失
がないという効果が得られる。
イオードについて述べたが、ＧａＰ単結晶基板上にキャ
リア濃度がｌＸｌ０１８ｃｍ−３以上で７Ｘ ｌ ０１
８ｃｍ−３以下になるようにＴｅを添加したＡ見ＧａＡ
ｓ層を成長形成しさえすれば、その上に上記以外の発光
ダイオード構造を形成しても同様に基板による吸収損失
がないという効果が得られる。
また、発光ダイオードだけでなく、半導体レーザダイオ
ード構造でもフォトダイオード構造でも実現することが
できる。
ード構造でもフォトダイオード構造でも実現することが
できる。
上述番の如く本発明の半導体装置は、ＧａＰ単結晶基板
上に、テルル（Ｔｅ）を添加した第１ｃ７）ＡＪＬｘＧ
ａ、−＞（Ａｓ （０≦ｘ＜１）単結晶層を積層し、更
にその上に第２のＡ Ｑ ｙ Ｇ ａｌ−ｙＡｓ（０≦
ｙ＜ｉ）単結晶層を１層以上積層して成り、使用するＧ
ａＰ単結晶基板は、ＡｕｘＧａよ−ＸＡＳ（０≦ｘ＜１
）単結晶の禁制帯幅よりも大きい禁制帯幅を持つため、
光学的には車透明な窓として用いることができ基板によ
る吸収損失が無くなる。これによって従来の半導体装置
のようにＧａＡｓ単結晶基板上にＡ見ＧａＡＳ層を厚く
成長する工程と、素子構造を成長形成したのちにＧａＡ
ｓ基板をエツチングにより除去する工程が不要となり、
製造が容易である。また、ＧａＰ基板の成長前処理をケ
ミカルエツチングにより行うことによって１機械的ダメ
ージを与える場合に比べて、基板表面の結晶性がよくな
るため成長層の結晶性が向上する。
上に、テルル（Ｔｅ）を添加した第１ｃ７）ＡＪＬｘＧ
ａ、−＞（Ａｓ （０≦ｘ＜１）単結晶層を積層し、更
にその上に第２のＡ Ｑ ｙ Ｇ ａｌ−ｙＡｓ（０≦
ｙ＜ｉ）単結晶層を１層以上積層して成り、使用するＧ
ａＰ単結晶基板は、ＡｕｘＧａよ−ＸＡＳ（０≦ｘ＜１
）単結晶の禁制帯幅よりも大きい禁制帯幅を持つため、
光学的には車透明な窓として用いることができ基板によ
る吸収損失が無くなる。これによって従来の半導体装置
のようにＧａＡｓ単結晶基板上にＡ見ＧａＡＳ層を厚く
成長する工程と、素子構造を成長形成したのちにＧａＡ
ｓ基板をエツチングにより除去する工程が不要となり、
製造が容易である。また、ＧａＰ基板の成長前処理をケ
ミカルエツチングにより行うことによって１機械的ダメ
ージを与える場合に比べて、基板表面の結晶性がよくな
るため成長層の結晶性が向上する。
さらに、本発明装置の製造にあたり、成長温度を従来技
術より低くする事によりＧａＰ基板表面からの燐（Ｐ）
の蒸発を低減したり、成長後の基板と成長層との熱膨張
係数差による熱歪やクラックを低減することができるの
で、性能のよい半導体装置が得られる。
術より低くする事によりＧａＰ基板表面からの燐（Ｐ）
の蒸発を低減したり、成長後の基板と成長層との熱膨張
係数差による熱歪やクラックを低減することができるの
で、性能のよい半導体装置が得られる。
このように、本発明の半導体装置は、ＧａＰ単結晶基板
上にＴｅを添加したＡｌＧａＡｓ単結晶層を成長させる
ことにより、基板の機械的なダメージがなく、また熱に
よるダメージも少ない条件で良質のへテロエピタキシャ
ル成長をさせることによって得られ、その結果、光学的
に透明な基板上に直接素子構造が形成されるので、特に
発光装置あるいは受光装置として優れたものである。
上にＴｅを添加したＡｌＧａＡｓ単結晶層を成長させる
ことにより、基板の機械的なダメージがなく、また熱に
よるダメージも少ない条件で良質のへテロエピタキシャ
ル成長をさせることによって得られ、その結果、光学的
に透明な基板上に直接素子構造が形成されるので、特に
発光装置あるいは受光装置として優れたものである。
第１図は本発明の半導体装置の基本構造を示す断面図、
第２図は本発明装置の実施例１の断面図。
第３図は本発明装置の実施例２の断面図。
第４図は本発明装置の基板上への成長層の形成状態を示
す説明図、 第５図は従来の半導体装置の基板上への成長層の形成状
態を示す説明図、 第６図は従来の半導体装置の一例の断面図である。 図中。 １１、２１．３１．．４１．５１．８１・・・・・・基
板１２．１３，４２．５２・・・・・・・・・・・・成
長層２２ 、３２ ・・・・・・バッファ
層２３、２５．３４．８２．８４・・・・・・クラフト
層２４．３３．８３・・・・・・・・・・・・・・・・
・・活性層２Ｂ、 ２７．３５．３８．８Ｂ、８７・・
・・・・電極８５ ・・・ ・・・キ
ャップ層特許出願人 株式会社 豊田中央研究所（ほか
２名） 第１ 図 第３図 第５図 第２ 図 昇４図
す説明図、 第５図は従来の半導体装置の基板上への成長層の形成状
態を示す説明図、 第６図は従来の半導体装置の一例の断面図である。 図中。 １１、２１．３１．．４１．５１．８１・・・・・・基
板１２．１３，４２．５２・・・・・・・・・・・・成
長層２２ 、３２ ・・・・・・バッファ
層２３、２５．３４．８２．８４・・・・・・クラフト
層２４．３３．８３・・・・・・・・・・・・・・・・
・・活性層２Ｂ、 ２７．３５．３８．８Ｂ、８７・・
・・・・電極８５ ・・・ ・・・キ
ャップ層特許出願人 株式会社 豊田中央研究所（ほか
２名） 第１ 図 第３図 第５図 第２ 図 昇４図
Claims (3)
- （１）ＧａＰ単結晶基板上に、テルル（Ｔｅ）を添加し
た第１のＡｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ（０≦ｘ＜１）
単結晶層を積層し、更にその上に第２のＡｌ＿ｙＧａ＿
１＿−＿ｙＡｓ（０≦ｙ＜１）単結晶層を１層以上積層
して成ることを特徴とする半導体装置。 - （２）第１のＡｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘＡｓ（０≦ｘ＜
１）単結晶層のキャリア濃度が１×１０＾１＾８ｃｍ＾
−＾３〜７×１０＾１＾８ｃｍ＾−＾３であることを特
徴とする請求項１記載の半導体装置。 - （３）ＧａＰ単結晶基板の面方位が（１１１）のＢ面で
あることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035728A JPH02215169A (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1035728A JPH02215169A (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02215169A true JPH02215169A (ja) | 1990-08-28 |
Family
ID=12449907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1035728A Pending JPH02215169A (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02215169A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH053338A (ja) * | 1991-06-25 | 1993-01-08 | Hitachi Cable Ltd | 受光素子 |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1035728A patent/JPH02215169A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH053338A (ja) * | 1991-06-25 | 1993-01-08 | Hitachi Cable Ltd | 受光素子 |
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