JPH02238637A - ｐ型半導体膜及び半導体装置並びにそれらの製造方法 - Google Patents

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］ 本発明は低抵抗ｐ型半導体膜と、それを用いたｐｎ接合
を有する半導体装置、及びそれらの製造方法に関する。 ［従来の技術】 ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体Ｚ　ｎ　Ｓ　ｘ　Ｓ　ｅ１−
Ｘ　（　０≦Ｘ〈１）は、青色発光素子材料として注目
されている。 この材料系でｐｎ接合を形成し、電流注入による高輝度
発光素子を作製するためには、伝導型の制御、特に比抵
抗１００Ω・ｃｍ以下、好ましくは１Ω・ＣＴＩＩ以下
の低抵抗ｐ型伝導層の形成が必要不可欠である。しかし
、従来、自己補償効果や残留不純物の影響により、低抵
抗ｐ型ＺｎＳ　Ｓｅ薄膜の形成は困難であり、ｐｎ接合
を利用した素子は得られていなかった。 １１−Ｖｌ族化合物半導体のアクセプタ不純物としては
、Ｉ族元素と■族元素が考えられる。Ｉ族元素は■族元
素の格子位置に置換することにより、また、■族元素は
■族元素の格子位置に置換することにより、それぞれア
クセプタとして作用する。 近年、有機金属気相成長法（以下Ｍ○Ｖ　Ｉ）　Ｅ法と
略す）により、基板温度４５０℃で、ＺｎＳｅにＩ族元
素であるＬｊをトーピングした比抵抗０．２Ω・Ｃｌｉ
のｐ型ＺｎＳｅ：Ｌｉ薄膜を形成したことがアブライド
　フィジクス　レター，５２巻１号第５７頁（１９８８
）（Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．５
２，Ｎｏ．］，１９８８，Ｐ．５７）に開示されている
。このときの、■族原料ジメチル亜鉛（ＤＭＺ）と■族
原料ジエチルセレン（ＤＥＳｅ）の流量比は、［ＤＥＳ
ｅ］／［ＤＭＺ］　＝１０である。 また、同様にＭＯＶＰＥ法により、基板温度５００℃で
、Ｌｊをドーピングしたキャリア濃度５．８Ｘ１０１．
５ｃｎ，−３のＰ型ＺｎＳＳａを形成したことが特開昭
６３−１．８４３７３号公報に開示されている。 このときの、■族原料ジメチル亜鉛（ＤＭＺ）と■族原
料ジメチルセレン（ＤＭＳｅ）．ジエチル硫黄（ＤＥＳ
）の流量比は、［　Ｉ）　Ｍ　Ｓ　十〇　Ｅ　Ｓ　］／
　［ＤＭＺ］　＝３．６である。 また、ＭＯＶＰＥ法によりＶ族元素Ｎをトーピングして
、基板温度３　５　０　℃で、ｐ型ＺｎＳｅ：Ｎ薄膜を
形成したことが、ジャパニーズ　ジャーナル　オブ　ア
プライド　フィジックス，第２７巻第５号第Ｌ９０９頁
（１９ｇ８）（Ｊｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ
．，Ｖｏ１．２７，Ｎｏ．５．１，９８８，ｐ．Ｌ９０
９）に開示されている。得られた最も低い比抵抗は、１
０２Ω・Ｃｍ、キアリア濃度は、１　０”ｃｍ−３であ
る。このときの、■族原料ジエチル亜鉛（ＤＥＺ）と■
族原料セレン化水素（Ｈ２Ｓｅ）の流量比は、［Ｈ２Ｓ
ｅ］　／　［ＤＥＺ］＝５〜１００であり、ドーパンＩ
・原料であるアンモニアとセレン化水素の流量比は、［
ＮＨ３］／［Ｈ，Ｓｅコー１００である。

【発明が解決しようとする課題】

上記従来技術においてアクセプタ不純物としてＬ１やＮ
ａなどのＩ族元素を用いた場合、ＺｎＳＳｅ格子中での
これらの原子の拡散定数が大きいため、作製したｐ型Ｚ
ｎＳＳｅの電気的特性劣化が著しく、それを用いて作製
したｐｎ接合の寿命は短く、また、再現性にも問題があ
った。さらに、これらのＩ族元素は格子間に入った場合
には、逆にドナーとして作用するため、ｐ型伝應型制御
を困難にする問題があった。 一方、Ｎ（窒素）を１・−パントとして用いた場合も、
■族／■族原料流量比が５〜１００というような条件、
すなわち■族原料が■族原料より過剰に供給されている
条件下でＮＨ３をドーピングして形成したｐ型ＺｎＳｅ
：Ｎ薄膜は、窒素原子かうまくセレン原子の位置に置換
されにくく、比抵抗を１０２〜１０３Ω・ｃｍ程度まで
下げるのに、■族原料の１００倍という大量の■族窒素
ドーバント原料を必要とし、結晶性を悪化させる原因と
もなる。また、この半導体層のキャリア濃度は１　（）
　１　４　ｃｍ−３程度である。さらに、比抵抗を１．
　Ｏ　ＯΩ・ｃｍ以下に下げることは困難であった。 本発明の目的は、■族元素の一部を効率良くｖ族元素で
置換した低抵抗のＰ型半導体膜及びこれを用いた良好な
ｐｎ接合を持った半導体装置、推びにそれらの製造方法
を提供することである。 （課題を解決するための手段） 」二記目的は、（１）室温でキャリア濃度？（１１５ｃ
ｃ３以上、比抵抗１００Ω’ｃｍ以下であり、窒素がド
ープされた、式Ｚ　ｎ　Ｓ　Ｘ　Ｓ　ｅｓ−ｘ　（ただ
しＸは０≦ｘ　＜　１の範囲の値）で表されることを特
徴とするｐ型半導体膜、（２）室温でキャリア濃度１０
１″′ｃｍ−３以上、比抵抗１００Ω”ｃｍ以下であり
、窒素がトープされた、式ＺｎＳｘＳｅ■−Ｘ（ただし
ＸはＯ≦ｘ　＜　１の範囲の値）で表わされるｐ型半導
体層と、ｎ型ＺｎＳｙＳｅｌ−ｙ　（ただしｙはＯ≦ｙ
〈］の範囲の値）で表わされるｎ型半導体層とを積層し
たｐｎ接合を単結晶基板上に有することを特徴とする半
導体装置、（３）■族元素の原料と、■族元素の原料と
、ドーパント原料とを用いて有機金属気相成長法により
基板上に■一■族化合物半導体を結晶成長させるｐ型半
導体膜の製造方法において、上記■族元素と上記■族元
素の原料供給比を、結晶成長速度が、■族原料の供給量
に律速されている条件とし、室温でキャリア濃度１０１
″ｃｍ″３以上、比抵抗１００Ω・ｃｍ以下であり、窒
素が１・−プされた、式ＺｎＳｘＳｅ，−ｘ　（ただし
Ｘは○≦ｘ　＜　１の範囲の値）で表わされるｐ型半導
体膜を結晶成長させることを特徴とするＰ型半導体膜の
製造方法、（４）上記結晶成長は、基板温度が３２０℃
から７００℃の範囲で行なう上記３記載のｐ型半導体膜
の製造方法、（５）上記１一一パント原料として、アン
モニア、ジエチルアミン又はトリエチルアミンを用いる
ことを特徴とする上記３記載のｐ型半導体膜の製造方法
、（６）ｎ型ＺｎＳｙＳｅ１−ｙ　（ただしｙは０≦ｙ
　＜　１の範囲の値）で表わされるｎ型半導体層を形成
する工程と、■族元素の原料と、■族元素の原料と、ド
ーパント原料とを用い、該■族元素と該■族元素の原料
供給比を、結晶成長速度が、■族原料の供給量に律速さ
れている条件とし、有機金属気相成長法により、■一■
族化合物半導体を結晶成長させ、室温でキャリア濃度１
　０　”　５ｃｍ−３以上、比抵抗１．　Ｏ　ＯΩ・Ｃ
Ｉｌ＋以下であり、窒素がドーブされた、式ＺｎＳｘＳ
ｅｉ−Ｘ　（ただしＸはＯ≦ｘ　＜　１の範囲の値）で
表わされるｐ型半導体膜を結晶成長させる工程とをいず
れかの順で行ない、単結晶基板上にｐｎ結合を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法、（７）上記結
晶成長は、基板温度が３２０℃から７００℃の範囲で行
なう上記６記載のｐ型半導体膜の製造方法、（８）上記
ドーパント原料として，アンモニア、ジエチルアミン又
はトリエチルアミンを用いることを特徴とする上記６記
載のｐ型半導体膜の製造方法により達成される。 本発明において、有機金属気相成長（Ｍ　Ｏ　Ｖ　ＰＥ
）法とは、いわゆる有機金属分子線エビタキシ−　（Ｍ
ＯＭＢＥ）法も含む広い意味である。この方法により■
族空孔の生成しやすい条件の下に■族元素をＰ型ドーパ
ントとして供給する。 Ｚ　ｎ　Ｓ　−　Ｓ　ｅｉ−　Ｘ　（　０≦Ｘく１）膜
の結晶成長において、■族原料が■族原料よりも過剰に
供給されている場合、■族空孔を生成しやすい。この■
族原料が■族原料よりも過剰に供給されている条件とい
うのは、各結晶成長装置の構造や形状に依存するため、
外部から供給した■族及び■族原料の供給量の比で直接
表わすことはできない。いま、■族原料の供給量を一定
としてＺｎＳＳｅ膜を成長させ、■族原料の供給量と成
長速度の関係を調へると、■族原料の供給量が少ない範
囲では成長速度は■族原料の供給量に比例する。■族原
料の供給量がある量を越えると、成長速度は■族原料の
供給量に依存せず、一定となる。前者が■族原料の供給
律速の範囲であり、Ｈ族原料が■族原料よりも過剰に供
給されている条件に相当する。 ■族原料の供給律速の範囲は，多くの装置では［■族原
料／■族原料コの値が５以下であり、４以下であること
がより好ましい。また、この比の値があまり小さくても
結晶成長速度が遅くなるので、０．１以上であることが
好ましい。また、基板温度としては、３２０℃以上７０
０℃以下の範囲が好まし＜．４００℃以上６　０　０　
℃以下の範囲がより好ましい。 さらに、Ｚ　ｎ　Ｓ　ｘ　Ｓ　ｅ，−　Ｘ膜のＸの値は
０≦ｘ　＜　１の範囲の値であるが、基板との格子定数
を揃えるためにはＯ≦Ｘ≦０．５の範囲の値であること
が好ましい。

【作用】

上記のように、結晶成長速度が■族原料の供給量に律速
されている条件の下にＶ族原料を供給した場合、■族元
素の格子位置に■族元素が置換され、この置換されたｖ
ＦＡ元素がアクセプタとして作用することにより、効率
良く低抵抗のｐ型半導体膜が得られる。 また、ＺｎＳＳｅの構成元素の蒸気圧は、■族元素亜鉛
よりも■族元素硫黄及びセレンの方が高い。 このため、基板温度の上昇と共に■族元素の格子位置に
空孔が生成しやすくなる。そこにＶ族原料を供給すると
、■族元素の格子位置に■族元素が置換され、効率良く
アクセブタとなる。ただし、基板温度を高くしすぎると
、成長速度が減少し、結晶性も悪化するため、基板温度
は３２０℃以Ｌ７００℃以下の範囲が好ましく、４００
℃以−ヒ６００℃以下の範囲がより好ましい。 また、結晶成長中の成長室の圧力は低いほど■族元素の
格子位置に空孔が生成しやすく、好ましくは１０Ｔｏｒ
ｒ以下である。 ［実施例］ 一１１一 以下本発明の一実施例を説明する。 （実施例１） 第１図は本発明の実施例における有機金属分子線エビタ
キシー（ＭＯＭＢＥ）装着の概略図である。チャンバ１
は排気ポンプ２により超高真空まで排気される。チャン
バ１内には、基板サセプタ３に保持された基板４と、ガ
スセル５、６、７が配置される。恒温槽１２で一定温度
に保たれたバブラー１１、及びボンベ１３、１４からマ
スフローコン１〜ローラ８、９，１０を通してガスセル
５、６、７に原料ガスが導入され、このガスセルからガ
スが基板４に向けて放出される。基板サセブタ３は抵抗
加熱により８００℃まで加熱できる。ガスセル５、６、
７は抵抗加熱により１０００℃まで加熱でき、ガスを基
板に到達する前に予め分解することが可能である。 以上のＭＯＭＢＥ装置において、バブラー１１に■族原
料としてジメチル亜鉛（　（ＣＨ３），Ｚｎ、以下ＤＭ
Ｚと略す）、ボンベ］３に■族原料としてセレン化水素
（Ｈ２Ｓｅ）、ボンベ］−４にＶ族ト一パント原料とし
てアンモニア（ＮＨ３）を入れて、ＺｎＳｅ：Ｎの結晶
成長を行い、その特性を測定した。基板４にはＧａＡｓ
を用いた。各原料ガスは、３５０℃に加熱したガスセル
を通して成長室へ導入した。 第２図はＤＭＺとＨ２Ｓｅだけを用いて、アンドープＺ
ｎＳｅを作製したときの、基板温度と比抵抗の関係であ
る。比抵抗はホール測定により求めた。 ＤＭＺ及びＨ２Ｓｅの流量はそれぞれ２０、４３μｍｏ
ｌ／ｍｉｎで、この条件では、成長速度が■族原料の供
給量によって律速される。このとき、アンドープＺｎＳ
ｅの伝導型はｎ型あった。これは、■族原料過剰の条件
下では■族原子の格子位置に空孔を生しやすく、Ｓｅ空
孔がドナーとして作用していることによるものである。 基板温度の」二昇とともに比抵抗が低くなっているのは
、蒸気圧の高いＳｅ原子が再蒸発しやすくなり、Ｓｅ空
孔の数が増加しているものと考えられる。 第３図はドーパント原料としてＮＨ３を用いて、Ｎドー
プＺｎＳｅを作製したときの基板温度と比抵抗及びキャ
リア＾度の関係である。ＤＭＺ、Ｈ２Ｓｅ及びＮＨ３の
流量はそれぞれ２０、４３、４３μｍｏｌ／　ｍｉｎで
あり、成長中の圧力は２　ｘ　１　０−’Ｔｏｒｒであ
る。このとき、ＺｎＳｅ：Ｎの伝導型はｐ型である。基
板温度３２０℃以上で、１（）１５ｃｍ−３以上のキャ
リア濃度、］．　Ｏ　ＯΩ・Ｃ川以下が得られている。 また、ｐ　ｎ接合を利用した半導体発光素子の作製にお
いて好ましい１Ω・Ｃｍ以下の比抵抗は、基板温度４０
０℃以上で得られている。これは、■族原料過剰の条件
下では、基板温度の上昇とともに、Ｖ族１’−パント元
素が■族元素の格子位置に置換されやすくなり、アクセ
プタとして作用していることによるものである。 第４図は基板温度４　０　０℃でＨ２ＳｅとＮＨ３の流
量を一定として、ＤＭＺの流量を変化させてＺｎＳｅ：
Ｎを作製したときの■族／■族流量比と比抵抗の関係で
ある。このとき、ＺｎＳｅ：Ｎの伝導型はｐ型である。 ■族／■族流量比が５以下の条件で］ＯΩ・ｃｍ以下の
値が得られている。これは、この条件が■族原料過剰に
相当し、Ｖ族ドーパント元素が■族元素の格子位置に置
換されやすくなるためである。 （実施例２） 次に、実施例１で用いたアンモニアに代えて、トリエチ
ルアミン（Ｎ　（Ｃ２Ｈ５）　３）をドーパント原料と
して用いて、ＧａＡｓ基板上にＺｎＳｅ：　Ｎの結晶成
長を行った。■族原料としてはＤＭＺ、■族原料として
はセレン化水素（Ｈ２Ｓｅ）を用いた。 第５図は、ガスセルにおけるトリエチルアミンのクラン
キング特性を示す図である。トリエチルアミンのガスセ
ルの温度を変化させて、四重極質量分析計（ＱＭＳ）で
見たトリエチルアミンのピーク強度を測定した。この図
から、トリエチルアミンは５００℃程度から分解が始ま
り、９　０　０　℃以上で完全に分解していることがわ
かる。そこで、トリエチルアミンのガスセル温度は７９
０℃とした。ＤＭＺ．Ｈ２Ｓｅのガスセル温度は、３　
５　０　℃である。 ＤＭＺ．Ｈ２Ｓｅ及びトリエチルアミンの流量をそれぞ
れ２０、４３、３０μｍｏｌ／ｍｊｎとして、基板温度
４５０℃で成長したＺｎＳｅ：Ｎの伝導型はｐ型で、キ
ャリア濃度は３　．　Ｏ　ｘ　１　０１７ｃｍ−３、比
抵抗は０．８Ω・Ｃｍであった。基板温度及び■族／■
族原料供給比を変化させたときの比抵抗の変化は、１ヘ
ーパント原料としてＮＨ３を用いたときと同様の傾向を
示した。 また、ジエチルアミン（ＮＨ　（Ｃ．Ｉ｛Ｓ）　２）を
用いた場合，ジエチルアミンはガスセル温度９５０℃で
分解し、比抵抗の変化はトリエチルアミンと同様の結果
が得られている。 （実施例３） ｎ型Ｇ　ａ　Ａ　ｓ基板の上にＭ．ＯＭＢＥ法により、
ｐ型半導体層として、窒素を添加したＺｎＳｏｏ，Ｓｅ
Ｔ＋．９２層を形成した。この時Ｚｎ原料、Ｓ原料、Ｓ
ｃ原料としては、それぞれＤＭＺ．Ｈ２Ｓ、ト■２Ｓｅ
を用い、ｐ型ドーパン１一原料としてはＮＩ−Ｉ，を用
いた。基板温度は４−　０　０℃で、ＤＭＺ．ＮＨＪの
流量はそれぞれ２０、４　３　μｍｏｌ／ｍｊｎである
この半導体層のキャリア濃度は １．Ｏ　ｘ　１　０”ｃｍ−３、比抵抗は１０Ω・ｃＩ
Ｉ１であった。 （実施例４） 第６図は本発明の実施例における半導体発光素子の断面
図である。ｎ型ＧａＡｓ基板１５上にＭＯＭＢＥ法によ
りヨウ素を添加したｎ型ＺｎＳｅ層１６を１．ＯＩＬｍ
の厚みに、つぎに窒素を添加したｐ型ＺｎＳｅ層１７を
１．０μｍの厚みに形成した。Ｚｎ原料、Ｓｅ原料とし
ては、それぞれＤＭＺ．Ｈ２Ｓｅを用い、ｎ型ドーパン
ト原料としてはメチルヨウ素（Ｃ　Ｈ３　Ｉ　）　−　
ｐ型ドーパント原料としてはＮＨ３を用いた。基板温度
は４　０　０　℃で，ＤＭｚ．Ｈ２Ｓｅ及びＣＨ，Ｉ（
もしくはＮＨ３）の流量はそれぞれ２０、４３、４３μ
＋ｎｏｌ／ｍｊｎである。 この条件下では、■族原料過剰であるためヨウ素（もし
くは窒素）原子はセレン原子の格子位置に置換されやす
く、比抵抗１Ω・ＣＩ以下のｎ型（もしくはｐ型）Ｚｎ
Ｓｅ層が得られ、良好なｐｎ接合が形成された。なおこ
の時のｐ型ＺｎＳｅ層のキャリア濃度は１　．　Ｏ　ｘ
　１　０”ｃｍ−”であった。通常の方法によりＩｎ電
極１８、Ａｕ電極１９を形成し半？体発光素子とした。 第７図に、この半導体発光素子の発光スペクトルを示す
。波長４−７０ｎｍの青色の発光が得られた。 この発光素子の寿命は長寿命であった。 （実施例５） 第８図は、ダブルへテロ構造の半導体レーザの断面図で
ある。ｎ型ＧａＡｓ基板１５の上にＭＯＭＢＥ法により
、ｎ型クラッド層として、厚さ１．０μｍの、ヨウ素を
添加したＺｎＳｏ，。８Ｓ　ｅｌｌ．９■層２０、活性
層として厚さ０．２μｍのアンドープＺ　ｎｓｏ，ｓ４
　ｅｏ．３ｓ層２１、ｐ型クラッド層として、厚さ１，
０μｍの、窒素を添加したＺｎＳｏ．ｏｓＳ　ｅｏ．９
２層２２を順に形成した。この時Ｚｎ原料、Ｓ原料、Ｓ
ｅ原料、Ｔｅ原料としては、それぞれＤＭＺ．Ｈ２Ｓ．
Ｈ．Ｓｅ、（　Ｃ　２１−Ｉ　，　）ＨＴｅを用い、ｎ
型ドーパン１・原料としてはメチルヨウ素（ＣＨ３Ｉ）
．Ｐ型ドーパント原料としてはＮＨ，を用いた。基板温
度は４−　０　０℃で、ＤＭＺ．ＮＨ３及びＣＨ３Ｉの
流量はそれぞれ２０、４３、４３μｍｏｌ／ｍｉｎであ
る。このようにしてクランド層と活性層とのバンドギャ
ップエネルギー差０．３４ｅＶ、屈折率差０．２８のダ
ブルへテロ構造を満足する半導体レーザを作製できた。 この素子の寿命は長寿命であり、再現性よく作製出来た
。なお、ｐ型クラッド層のキャリア濃度は１　．　Ｏ　
Ｘ　１　０１６ｃｍ−”、比抵抗は１ｏΩ’ｃｍであっ
た。 【発明の効果１ 本発明によれば、低抵抗ｐ型ＺｎＳＳｅ膜を形成するこ
とができる。また、このＰ型層を用いて良好なｐｎ接合
−を形成し、高効率半導体発光素子を形成することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を行なうためのＭＯＭＢＥ成長装置の一
例を示す図、第２図はＺｎＳｅ膜の基板温度と比抵抗の
関係を示す図、第３図はＮドープＺｎＳｅ膜の基板温度
と比抵抗及びキャリア濃度の関係を示す図、第４図はＮ
ドープＺｎＳｅ膜の■族／■族原料供給比と比抵抗の関
係を示す図、第５図はトリエチルアミンのクランキング
特性を示すｌ９ 図，第６図は本発明の一実旅例の発光素子の構造を示す
図、第７図はその素子の発光スペク１−ルを示す図、第
８図は本発明の一実施例のダブルへテロ構造の半導体レ
ーザの断面図である。 １，．チャンバ、　　　　　　２・・・排気ポンプ、３
・・・基板サセプタ、　　　　４・・・基板、５、６，
７・・・ガスセル、 ８、９、１０・・・マスフローコントローラ，１１・・
・バブラー、　　　　　１２・・・恒温槽、１３、１４
・・ボンベ、 １　５　−　ｎ型ＧａＡｓ基板、 １　６　−　ｎ型ＺｎＳｅ：　Ｉ層、 １　７　−　ｐ．型ＺｎＳｅ：　ＮＮ、１８　１ｎ電極
、１９・・・Ａｕ電極、 ２　０’−ＺｎＳｏ．ｏｓＳ　ｅｏ．９２層、２　１　
・・・ＺｎＳｏ．ｅｓＴ　ｅｏ．３ｓ層，２　２　−＝
　ＺｎＳｏ．ｏＩｌＳ　Ｑｏ．ｇ２層代理人弁理士　中
　村　純　之　助 １−−−−一−一千ヤレバ ２−−−−−−−ホ゜゜７ア ３−−−−−−一棒（釈す乞フ゜タ ４−−−−一−一基抜 ５，６．７−一一力゛ヌセル ８，９．１０−一一マスフローコ〉トローラーー−一−
−−バフ′ラー ０， ［Ｈ２Ｓｅ］　ｔ　［ＤＭＺ］ ラ九量比 第４ 図 ＋０００ タラワ〜冫２゛ｌ宸 （０Ｃ） 第５ 図 ５　−−−−−ｎ−　ＧｏＡｓ　基択 １６　−−−−−　ｎ−　ＺｎＳｅ層 １７−−−−−Ｐ−ＺｎＳｅ層 ８−−−−−Ｉｎ電緬 ９−−−−Ａｕ電極 第６図 傭長　（ｎｍ） 第７ 図 １．０　　　２．０　　　３．０ バレト゜“ギヤ，アエｒ）レＮ一 ２．０　　３．０　　４．０ 屁打士 （ｂ） 第８図 （Ｃ） ５．６５ 梧枝１ｒＬ己） （ｄ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、室温でキャリア濃度１０＾１＾５ｃｍ＾−＾３以上
   、比抵抗１００Ω・ｃｍ以下であり、窒素がドープされ
   た、式ＺｎＳ＿ｘＳｅ＿１＿−＿ｘ（ただしｘは０≦ｘ
   ＜１の範囲の値）で表されることを特徴とするｐ型半導
   体膜。 ２、室温でキャリア濃度１０＾１＾５ｃｍ＾−＾３以上
   、比抵抗１００Ω・ｃｍ以下であり、窒素がドープされ
   た、式ＺｎＳ＿ｘＳｅ＿１＿−＿ｘ（ただしｘは０≦ｘ
   ＜１の範囲の値）で表わされるｐ型半導体層と、ｎ型Ｚ
   ｎＳ＿ｙＳｅ＿１＿−＿ｙ（ただしｙは０≦ｙ＜１の範
   囲の値）で表わされるｎ型半導体層とを積層したｐｎ接
   合を単結晶基板上に有することを特徴とする半導体装置
   。 ３、II族元素の原料と、VI族元素の原料と、ドーパント
   原料とを用いて有機金属気相成長法により基板上にII−
   VI族化合物半導体を結晶成長させるｐ型半導体膜の製造
   方法において、上記II族元素と上記VI族元素の原料供給
   比を、結晶成長速度が、VI族原料の供給量に律速されて
   いる条件とし、室温でキャリア濃度１０＾１＾５ｃｍ＾
   −＾３以上、比抵抗１００Ω・ｃｍ以下であり、窒素が
   ドープされた、式ＺｎＳ＿ｘＳｅ＿１＿−＿ｘ（ただし
   ｘは０≦ｘ＜１の範囲の値）で表わされるｐ型半導体膜
   を結晶成長させることを特徴とするｐ型半導体膜の製造
   方法。 ４、上記結晶成長は、基板温度が３２０℃から７００℃
   の範囲で行なう請求項３記載のｐ型半導体膜の製造方法
   。 ５、上記ドーパント原料として、アンモニア、ジエチル
   アミン又はトリエチルアミンを用いることを特徴とする
   請求項３記載のｐ型半導体膜の製造方法。 ６、ｎ型ＺｎＳ＿ｙＳｅ＿１＿−＿ｙ（ただしｙは０≦
   ｙ＜１の範囲の値）で表わされるｎ型半導体層を形成す
   る工程と、II族元素の原料と、VI族元素の原料と、ドー
   パント原料とを用い、該II族元素と該VI族元素の原料供
   給比を、結晶成長速度が、VI族原料の供給量に律速され
   ている条件とし、有機金属気相成長法により、II−VI族
   化合物半導体を結晶成長させ、室温でキャリア濃度 １０＾１＾５ｃｍ＾−＾３以上、比抵抗１００Ω・ｃｍ
   以下であり、窒素がドープされた、式ＺｎＳ＿ｘＳｅ＿
   １＿−＿ｘ（ただしｘは０≦ｘ＜１の範囲の値）で表わ
   されるｐ型半導体膜を結晶成長させる工程とをいずれか
   の順で行ない、単結晶基板上にｐｎ結合を形成すること
   を特徴とする半導体装置の製造方法。 ７、上記結晶成長は、基板温度が３２０℃から７００℃
   の範囲で行なう請求項６記載のｐ型半導体膜の製造方法
   。 ８、上記ドーパント原料として、アンモニア、ジエチル
   アミン又はトリエチルアミンを用いることを特徴とする
   請求項６記載のｐ型半導体膜の製造方法。