JPH0260209B2

JPH0260209B2 -

Info

Publication number: JPH0260209B2
Application number: JP28105686A
Authority: JP
Inventors: Koji Ootsuka; Masahiro Sato
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 1986-11-26
Filing date: 1986-11-26
Publication date: 1990-12-14
Also published as: JPS63133619A

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液相エピタキシヤル成
長法、特にGa溶液を用いてGaP結晶を液相エピ
タキシヤル成長させるために好適な方法に関す
る。

〔従来の技術〕

赤色LED（発光ダイオード）は、AlGaAs（砒化
アルミニウム・ガリウム）結晶を用いることによ
り、発光効率が10％以上を実現したという報告が
なされるようになり、市販品レベルでも数％の発
光効率が得られている。しかし、緑色系（純緑色
又は黄緑色）LEDの発光効率の改善は、半導体
材料がGaP（燐化ガリウム）結晶に限られている
こともあつて、赤色LEDと比べると進展してい
ない。特に、赤色に対して補色である純緑色の
LEDは、高発光効率赤色LEDとの並列目視にお
いて同等の明るさを得たいという市場要求が強い
にもかかわらず、黄緑色LEDの1/3程度の発光効
率であり、市場要求を満たすだけの高発光効率が
得られていない。すなわち、純緑色の視感度が高
いことを考慮したとき、発光効率４％の赤色
LEDに対して並列目視で同等の明るさを得るに
は、純緑色LEDの発光効率は最低でも0.2％は必
要である。これに対して、市販レベルの純緑色
LEDの発光効率は、比較的良いもので0.1％程度、
非常に良いもので0.15％程度である。

第８図Ａは、従来のGaP純緑色LEDのチツプ
構造を示し、第８図Ｂは不純物濃度分布を示す。
以下、第８図Ａ，Ｂを参照して従来の製造方法を
説明する。まず、ｎ形GaP基板１を用意する。通
常、LEC法（Liquid Encapsulated Czochralski
Method）と呼ばれる単結晶引上げ法によつて作
成されたもので、液相エピタキシヤル成長方法で
作成された結晶に比べると結晶欠陥が多い。次
に、徐冷法によるGaPの液相エピタキシヤル成長
法でｎ形領域２を形成し、更に徐冷法によりｐ形
領域３を形成する。ｎ形領域２は、ｎ形領域２ａ
とn^-形領域２ｂに大別される。ｐ形領域３は、
ｐ形領域３ａとp⁺形領域３ｂに大別される。図
示しないが、p⁺形領域３ｂの表面とｎ形基板１
の表面にそれぞれ電極を形成して、純緑色LED
チツプとする。

第９図Ａ，Ｂ，Ｃは徐冷法を説明するためのも
のである。第９図Ａに示すように、成長容器１１
の凹所１１ａにGa溶液１２を入れ、Ga溶液１２
には溶質としてGaPが溶け込んでおり、溶け込め
ないGaP結晶１３が溶質補充源としてGa溶液１
２の表面に浮いている。凹所１１ａの底部には、
スライダ１１ｂに載置されたｎ形基板１が位置
し、ｎ形基板１とGa溶液１２が接触している。
第９図Ｂに示すようにGa溶液１２内に温度差は
つけない。結晶成長させるに当つては、第９図Ｃ
に示すように、Ga溶液全体の温度T_Sを徐々に下
げ（例えば0.1〜５℃／分）、GaPの過飽和状態を
継続させる。なお、成長させる結晶の導電型に応
じて、Ga溶液中に不純物（例えばｎ形不純物と
してＳ、ｐ形不純物としてZn）を導入する。徐
冷法は、結晶成長速度が速いため量産性が良く、
液相エピタキシヤル成長の主流として利用されて
いる。

ｎ形領域２の役目は、ｎ形基板１の結晶性の悪
さを回復あるいは緩和して、結晶性の良好な領域
にpn接合を形成することにある。このため、ｎ
形領域２は比較的厚く（例えば30〜80μｍ）形成
される。ｎ形領域２の厚さが80μｍ程度を越える
と、上記結晶性回復の効果が飽和するため、これ
以上厚くしても効果は少ない。しかも、温度T_S
の実用的範囲（例えば1050〜800℃）では、100μ
ｍ以上のｎ形領域２を１回の液相エピタキシヤル
成長で形成すること自体が困難である。

第１０図Ａは、徐冷法と並ぶ液相エピタキシヤ
ル成長法である温度差法により形成した純緑色
LEDのチツプ構造を示し、第１０図Ｂは不純物
濃度分布を示す。ｎ形基板１は第８図の場合と同
じで、ｎ形領域４、ｐ形領域５を順次、温度差法
で形成する。ｎ形領域４の役目は第８図のｎ形領
域２と同じであり、ｎ形領域４の厚さは例えば20
〜50μｍである。なお、ｎ形領域４はｎ形領域４
ａとn^-形領域４ｂに大別される。ｐ形領域５は
ｐ形領域５ａとp⁺形領域５ｂに大別される。

第１１図Ａ，Ｂ，Ｃは温度差法を説明するため
のものである。第１１図Ａに示すように、第９図
Ａと同じく成長容器１１、Ga溶液１２、GaP結
晶１３、ｎ形基板１が用意される。第１１図Ｂに
示すように、Ga溶液１２の上端（温度T_H）を高
温側、ｎ形基板１の上面（温度T_L）を低温側と
する温度こう配がGa溶液１２に与えられている。
温度T_H，T_Lは第１１図Ｃに示すように、結晶成
長の期間一定に保たれる。温度差法では、上記温
度こう配に基づいて溶質GaPの濃度こう配が生
じ、高溶質濃度となる高温側から低溶質濃度とな
る低温側に拡散現象により溶質が輸送され、ｎ形
基板１の上面で溶質が過飽和となつてGaP結晶が
成長する。温度差法は、一定温度でゆつくりと成
長が行われるため、結晶性の非常によい結晶を得
ることができる。反面、結晶成長速度が非常に遅
いため成長時間が長くなり、生産性は悪い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

徐冷法による第８図Ａの純緑色LEDは、現状
での主流をなすものであるが、得られる結晶の結
晶性が温度差法による場合より悪く、発光効率が
低い。温度差法による第１０図Ａの純緑色LED
は、結晶性の良い成長層が形成されることから発
光効率の高いものが得られる。しかし、生産性の
悪さにより、ｎ形領域４の厚さは工業的には50μ
ｍ程度が限度である。しかも、ｎ形領域４の厚さ
を50μｍとしても、発光効率を徐冷法による場合
の30％程度に留まつている。このように、コスト
パフオーマンスの低さにより（生産性の低さを補
うだけの発光効率の増加が得られない）、温度差
法による純緑色LEDは工業的には主流になり得
ない状態である。

そこで本発明の目的は、結晶性の良い成長層
を、十分に厚く、かつ生産性良く形成できる化合
物半導体の液相エピタキシヤル成長法を実現する
ことにある。更に本発明の目的は、この成長法を
利用して、高発光効率純緑色LEDに代表される
高性能化合物半導体デバイスを実現することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決し、上記目的を達成するため
の本発明は、化合物半導体を溶質として含む金属
溶液に基板を接触させ、前記化合物半導体を前記
基板上に液相エピタキシヤル成長させる方法にお
いて、前記金属溶液に基板側を低温部とする温度
こう配を与えた状態を維持しつつ前記金属溶液の
温度を時間とともに低下させて、溶質として前記
金属溶液に含まれている前記化合物半導体を前記
基板上に第１の結晶層として成長させる第１の工
程と、前記第１の工程における前記金属溶液と前
記基板の接触を持続し、前記金属溶液に基板側を
低温部とする温度こう配を与えた状態で、金属溶
液の温度を時間経過に対して略一定に保ち、溶質
として前記金属溶液に含まれている前記化合物半
導体を前記第１の結晶層上に第２の結晶層として
形成する第２の工程とを含む化合物半導体の液相
エピタキシヤル成長法に係わるものである。

〔作用〕

第１の工程では、徐冷法と温度差法の両方によ
る結晶成長の過程が同時進行する。第１の工程か
ら第２の工程へは、金属溶液の徐冷をやめる形で
移行する。すなわち、第１の工程から第２の工程
への過程において、金属溶液の徐冷速度が略零に
向かつて弱められる移行期を時間の長短は別とし
て経ることになる。第２の工程は実質的に温度差
法による結晶成長の過程である。

〔実施例〕

次に、第１図〜第７図によつて本発明をGaP純
緑色LEDの製造工程に適用した実施例について
説明する。第１図は液相エピタキシヤル成長の温
度プログラムを示す。第２図Ａはチツプ構造を示
し、第２図Ｂはその不純物濃度分布を示す。第３
図Ａ，Ｂは成長装置を示し、第３図Ｃは温度分布
を示す。第４図は液相エピタキシヤル成長の第１
の工程の概念を説明するためのものである。

LEDチツプを作成するに当つては、LEC法に
よるGaP結晶から成るｎ形基板１を用意し、この
上にｎ形領域６、n^-形領域７、ｐ形領域８、p⁺
形領域９を順次液相エピタキシヤル成長により形
成する。図示しないが、その後、ｎ形基板１の一
部又は全部あるいはｎ形基板１の全部とｎ形領域
６の一部を除去して、この除去した面に電極を形
成する。p⁺形領域９の表面にも電極を形成し、
純緑色LEDチツプとする。本発明は、ｎ形領域
６とn^-領域７の形成に適用されている。

液相エピタキシヤル成長工程では、まず、第３
図に示すカーボン製成長容器１１を加熱炉（図示
せず）の成長室内に配置する。成長容器１１の凹
部１１ａには粒状のGa（融点30℃）及びGaP結晶
片を入れる。その後、成長室内を排気して真空化
するとともに温度を950℃に高める。このとき、
GaはGa溶液１２となり、GaP結晶片はすべてGa
溶液１２に溶解する。この工程は成長容器１１に
吸着されているガスやGa溶液に含まれる不純物
等を除去する工程、いわゆる真空純化の工程であ
り、第１図のt₀〜t₁区間の工程である。次に、排
気及び加熱をいつたん中止して、成長容器１１の
スライダ１１ｂに設けられた凹部にｎ形基板１を
載置する。スライダ１１ｂは、第３図に示すｎ形
基板１が凹所１１ａに面しない位置とされる。次
に、成長室を排気して真空化するとともに温度を
750℃に高める。この工程はエピタキシヤル成長
に有害なガスを成長室から除去する真空脱ガス工
程である。次に、排気をやめて成長室にH₂（水
素）ガスを流し（以後、H₂ガス雰囲気を持続す
る）、温度を液相エピタキシヤルを開始できる温
度に上げ、成長室にH₂S（硫化水素）ガスを流す。
Ga溶液１２の中にはGaPが溶質として飽和する
まで溶け込み、微かではあるが溶け込めないGaP
はGaP結晶１３としてGa溶液１２に第３図に示
す如く浮いてくる。このGaP結晶１３は、溶質補
充源として液相エピタキシヤル成長が進むにつれ
て少しづつGa溶液１２に溶け込む。H₂Sガスは
第１図のt₁〜t₂区間の途中からt₂t₃の第１の工程
の途中まで流すことにより、第１の工程でｎ形不
純物としてＳ（硫黄）がドーブされたGaP結晶が
成長する。

Ga溶液１２中のＳ濃度が平衡した時点t₂で、
第４図Ａに示す如く成長容器１１のスライダ１１
ｂをスライドさせてｎ形基板１とGa溶液１２を
接触させる。続いて、Ga溶液１２に温度こう配
を付け、かつGa溶液を徐冷して、ｎ形領域６
（第１の結晶層）を成長させる。これが第１図の
t₂〜t₃区間の液相エピタキシヤル成長の第１の工
程である。第４図Ａ，Ｂに示すように、Ga溶液
１２の上端を温度T_Hの高温側、ｎ形基板１上の
結晶成長面を温度T_Lの低温側とするこう配をGa
溶液１２に与える。同時に、Ga溶液１２の温度
を徐々に下げるので、温度T_H，T_Lは第４図Ｃの
ように変化する。第４図Ｃに示すように、第１の
工程は、，，，の区間に大別される。
区間は温度こう配を与えると同時にメルトバツク
を行う準備期である。区間では、結晶成長面で
のGa溶液１２の温度こう配が平均で３℃／cm、
温度T_Lの低下速度が平均で0.25／分である。区
間では、同じく平均で５℃／cmと平均で0.5／分
である。区間では、同じく平均で4.3℃／cmと
平均で0.1℃／分である。温度差（T_H−T_L）は、
上記温度こう配の大小に応じて、区間から区
間にかけて増加傾向となり、区間から区間に
かけて減少傾向となる。温度T_Lは区間のスタ
ート時点で900℃、区間の終了時点で680℃であ
る。第１の工程で成長するｎ形領域６は、第２図
Ａに示すように、厚さ250〜300μｍとした。ｎ形
領域６の不純物濃度は全体的には基板１と同じ
10¹⁷cm^-3オーダーにあるが、H₂Sの流し方によ
り、第２の工程で成長させるn^-形領域７の近傍
では10¹⁶cm^-3オーダーに低下している。すなわ
ち、ｎ形領域６は、正確には、n^-形領域７の近
傍にn^-形領域と見なすべき領域を含んでいる。

次に、第１図のt₃〜t₄区間の第２の工程でn^-形
領域７（第２の結晶層）を成長させる。第２の工
程は、第１１図で説明した工程と同じである。第
１の工程から第２の工程での移行は、第１の工程
の区間の徐冷速度を更に小さくして０℃／分と
する。結晶成長面の温度こう配は、平均で4.3
℃／cmである。n^-形領域７の厚さは15〜25μｍと
した。n^-形領域７の不純物濃度は１×10¹⁶cm^-3程
度である。ｎ形領域６とn^-形領域７は説明の便
宜上区別して図示しているが、構造的にも製法的
にも、これらの領域の境界を厳密に区別できるも
のではない。

次に、第１図のt₄〜t₅区間の第３の工程でp^-形
領域８を成長させる。第３の工程は第２の工程と
同じく温度差法の過程で、温度的には第２の工程
を持続させ、成長室にｐ形不純物としてZn（亜
鉛）の蒸気を送り込み、このZnがGa溶液１２に
溶け込んで成長する結晶にドーブされることによ
り、第２の工程から第３の工程へ移行する。p^-
形領域８の厚さは３〜10μｍとした。p^-形領域８
の不純物濃度は、１×10¹⁷〜５×10¹⁷cm^-3である。

次に、第１図のt₅〜t₆区間の第４の工程でp⁺形
領域９を成長させる。第４の工程は、温度差法、
徐冷法、温度差法と徐冷を組合せた方法のいずれ
で行つても、純緑色LEDの発光効率に与える影
響は小さい。ここでは、第１の工程と同じく温度
差法と徐冷法を組合せた方法で行つた。すなわ
ち、Znの蒸気圧を高めるとともに、第３の工程
の温度差をほぼそのまま維持しつつ、温度T_Lの
低下速度を平均で0.5℃とする。p⁺形領域９の厚
さは10〜20μｍとした。p⁺形領域９の不純物濃度
は、５×10¹⁷〜２×10¹⁸cm^-3である。

p⁺形領域９の成長が目標の厚さに達した時点
で、成長容器１１のスライダ１１ｂを第３図の位
置にもどすとともに加熱炉による加熱を止め、液
相エピタキシヤル成長工程を終了する。

こうして作成された純緑色LED（発光ピーク波
長555nｍ）は、ｎ形領域６の厚さが250μｍ、n^-
形領域７の厚さが20μｍの場合で発光効率が平均
で0.2％と、従来に比べて非常に明るいものであ
つた。

第５図は、ｎ形基板１上に形成したｎ形成長層
の厚さと純緑色LEDの発光効率の関係を示す。
線Ａは本発明を適用した上記製造方法による場合
を示し、ｎ形成長層の厚さはｎ形領域６とn^-形
領域７の和で、n^-形領域７の厚さは20μｍ一定の
場合を示す。図からわかるように、ｎ形領域６が
500μｍ程度までは発光効率改善の効果が見られ、
ｎ形領域６が500μｍでは平均発光効率0.23％が得
られた。第５図の線Ｂは第８図で説明した徐冷法
の場合を示し、ｎ形領域２が100μｍ程度で発光
効率改善の効果がほぼ飽和し、ｎ形領域２が
100μｍで平均発光効率が0.11％であることを示し
ている。第５図の線Ｃは第１０図で説明した温度
差法による場合を示し、ｎ形領域４が50μｍで平
均発光効率は0.13％であることを示している。な
お、線Ｃは１点のみのデータに基づいて推定され
ている。第５図によれば、本発明を適用した上記
製造方法では、ｎ形成長層を厚くしても発光効率
改善効果がなかなか飽和せず、ｎ形成長層を厚く
形成できることと相まつて高い発光効率が得られ
ることがわかる。

第６図は、ｎ形基板１の結晶欠陥密度を表わす
エツチピツト密度（EPD）とｎ形基板１上に形
成したｎ形成長層の表面（後にpn接合面となる
部分）のEPDとの関係を示すものである。線Ａ
は本発明の製造方法でｎ形領域６を250μｍ、n^-
形領域７を20μｍ形成した場合を示し、縦軸はn^-
形領域７の表面のEDPである。線Ｂは第８図の
徐冷法でｎ形領域２を80μｍとした場合を示す。
線Ｃは第１０図の温度差法でｎ形領域４を50μｍ
とした場合を示す。なお、線Ｃは１点のみのデー
タに基づいて推定で示されている。第６図によれ
ば、本発明を適用した上記製造方法では、主とし
てｎ形領域６によるｎ形基板１の結晶性の悪さを
回復する効果が大きいことが確認され、この効果
が発光効率の改善に寄与していることがわかる。

第７図は、ｎ形基板１のEPDと純緑色LEDの
発光効率の関係を示す。線Ａは本発明の製造方法
でｎ形領域６を250μｍ、n^-形領域７を20μｍ形成
した場合を示す。線Ｂは第８図の徐冷法でｎ形領
域２を80μｍとした場合を示す。線Ｃは第１０図
の温度差法でｎ形領域４を50μｍとした場合を示
す。なお、線Ｃは１点のみのデータに基づいて推
定で示されている。第７図によれば、本発明を適
用した上記製造方法においては、ｎ形基板１の結
晶性が良くなればまだかなり大きく発光効率を向
上させる余地があることがわかる。これに対し
て、他の２つの方法では、ｎ形基板１の結晶性が
良くなつても、あまり大きな発光効率の向上が期
待できず、目標とする発光効率0.2％以上を達成
するのは苦しいことがわかる。

ところで、第５図の説明でも述べたように、本
発明を適用した上記製造方法では、ｎ形基板１の
上に形成するｎ形成長層を従来に比べて極めて厚
く形成できる。これは、第１の工程の結晶成長が
著しく、ｎ形領域６を非常に厚く形成できるから
である。ｎ形領域６の厚さは、従来の実用的な壁
であつた100μｍを軽くオーバーして、500μｍ程
度まで可能である。第１の工程の結晶成長速度
は、結晶成長速度の大きい初期の段階で1.7μｍ／
分程度で、約３時間で250μｍのｎ形領域６を成
長させることができた。一方、温度差法による第
２の工程の結晶成長速度は0.17μｍ／分程度であ
り、第１の工程により１桁程度小さい。このよう
に、本発明の第１の工程では、結晶成長速度が温
度差法単独による場合よりも大きいため、生産性
から見て許容できる時間で、徐冷法単独では全く
不可能な非常に厚い第１の結晶層を成長させるこ
とができる。

なお、本発明は、上記実施例に限られることな
く種々変形することができる。例えば、第１の工
程のスタート時における基板の表面層は、LEC
法等の単結晶インゴツト作成技術により作成され
た結晶層であるのが普通であるが、第１の工程の
前段で形成された液相エピタキシヤル成長による
結晶層であつてもよい。また、第１の工程の少な
くとも末期において徐冷速度を遅くし、更に第２
の工程においても極めてゆつくり徐冷し、第２の
工程の末期において徐冷速度が零になるようにし
てもよい。この場合、第１の工程と第２の工程を
厳密には区別できなくなるが、実用的には、Ga
溶液１２の温度変化が±0.1℃／分末範囲にある
期間を第２の工程と見なすことができる。また本
発明は、InP（燐化インジウム）やZnSeTe（セレ
ン化テルル化亜鉛）等の液相エピタキシヤル成長
に応用することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明は次の効果を有する。

(1) 第１の工程において、徐冷法と温度差法の両
方による結晶成長の過程が同時進行することに
より、徐冷法による場合と比べて第１の結晶層
を大幅に厚く、かつ温度差法による場合に比べ
ると大幅に速い結晶成長速度で成長させること
ができる。

(2) 第１の結晶層は、徐冷法による結晶層よりも
結晶性が優れている。したがつて、第１の結晶
層を基板の結晶性の悪さを回復させる層として
形成したとき、その厚さの増加に対して結晶性
回復効果が飽和し難い。結局、上記(1)の厚く形
成できることと相まつて、大きな結晶性緩和効
果を得ることができる。

(3) 比較的結晶性の良い第１の結晶層の上に、比
較的低温域での温度差法により更に結晶性の良
い第２の結晶層を形成するので、第２の結晶層
を半導体デバイスの特性に極めて大きな影響を
与える領域（例えばpn接合に隣接する領域）
として使用するならば、結晶性が良いという温
度差法の長所が生かされた化合物半導体をデバ
イスを製作することができる。

(4) 第１の工程から第２の工程への移行が、第１
の工程で徐冷速度を弱めることにより、スムー
スに行われる。したがつて、第１の結晶層から
第２の結晶層への引き継ぎが良く、これらの界
面に結晶欠陥がほとんど発生しない。結果とし
て、第２の結晶層は温度差法の長所がそのまま
反映した結晶性の良い成長層となり、上記(3)の
効果を高めている。

(5) 基板がLEC結晶のような比較的結晶性の悪
いものであるとき、その上に直接に温度差法に
よつて結晶層を成長させても、温度差法本来の
持つ優れた結晶性が得られず、基板の結晶性を
回復させる効果は十分に得られない。一方、第
１の工程で得られる第１の結晶層は、結晶成長
温度が高温域から低温域に移るにつれて結晶性
が良くなるという液相エピタキシヤル成長の性
質により、基板との界面側では相対的に結晶性
が悪く、第２の結晶層に近づくにつれて相対的
に結晶性が良くなる傾向を持つ。したがつて、
第１の結晶層は、結晶性の悪い基板と結晶性の
良い第２の結晶層の間に介在する結晶層として
合理的である。結果として、第１の結晶層と第
２の結晶層は、それぞれ第１の工程と第２の工
程が本来持つている結晶性の良さが反映してお
り、上記(2)(3)の効果を高めている。

(6) 以上の総合的効果として、高発光効率のGaP
純緑色LEDに代表される高性能化合物半導体
デバイスを、比較的生産性良く実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に従うエピタキシヤル
成長法における時間と温度との関係を示す図、第
２図Ａは本発明の実施例のLEDを示す断面図、
第２図Ｂは第２図ＡのLEDにおける不純物濃度
分布を示す図、第３図は第１図の第１の工程の直
前の状態を示す成長装置の断面図、第４図Ａは第
１図の第１の工程の状態を示す成長装置の断面
図、第４図Ｂは第４図ＡのGa溶液の温度こう配
を示す図、第４図Ｃは第１の工程における時間と
温度との関係を詳しく示す図、第５図は実施例及
び比較例のｎ形成長層の厚さと発光効率との関係
を示す図、第６図は実施例と比較例の基板の
EPDとｎ形成長層表面のEPDとの関係を示す図、
第７図は実施例と比較例の基板のEPDと発光効
率との関係を示す図、第８図Ａは従来の徐冷法の
LEDを示す断面図、第８図Ｂは第８図ＡのLED
の不純物濃度分布を示す図、第９図Ａは第８図Ａ
のLEDを作る装置を示す断面図、第９図Ｂは第
９図ＡのGa溶液の温度こう配を示す図、第９図
Ｃは徐冷法の時間と温度との関係を示す図、第１
０図Ａは従来の温度差法のLEDを示す断面図、
第１０図Ｂは第１０図ＡのLEDの不純物濃度分
布を示す図、第１１図Ａは従来の温度差法の装置
を示す断面図、第１１図Ｂは第１１図ＡのGa溶
液の温度こう配を示す図、第１１図Ｃは温度差法
における時間と温度との関係を示す図である。１……ｎ形基板、６……ｎ形領域、７……n^-
形領域、８……ｐ形領域、９……p⁺形領域、１
２……Ga溶液。

Claims

【特許請求の範囲】１化合物半導体を溶質として含む金属溶液に基
板を接触させ、前記化合物半導体を前記基上に液
相エピタキシヤル成長させる方法において、前記金属溶液に基板側を低温部とする温度こう
配を与えた状態を維持しつつ前記金属溶液の温度
を時間とともに低下させて、溶質として前記金属
溶液に含まれている前記化合物半導体を前記基板
上に第１の結晶層として成長させる第１の工程
と、前記第１の工程における前記金属溶液と前記基
板の接触を持続し、前記金属溶液に基板側を低温
部とする温度こう配を与えた状態で、金属溶液の
温度を時間経過に対して略一定に保ち、溶質とし
て前記金属溶液に含まれている前記化合物半導体
を前記第１の結晶層上に第２の結晶層として形成
する第２の工程と、を含む化合物半導体の液相エピタキシヤル成長
法。２前記第１の工程における前記金属溶液の温度
低下速度を徐々に小さくして前記第２の工程に移
行することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の化合物半導体の液相エピタキシヤル成長法。３前記第１の工程における前記金属溶液の温度
低下速度は平均で0.1℃／分以上であり、前記第
２の工程において前記金属溶液の温度を時間に対
して略一定に保つことは、前記金属溶液の温度変
化の絶対値を平均で0.1℃／分未満とすることで
ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載の化合
物半導体の液相エピタキシヤル成長法。４前記化合物半導体が燐化ガリウム（GaP）で
あり、前記金属溶液がガリウム（Ga）溶液であ
り、前記基板が燐化ガリウム結晶である特許請求
の範囲第１項又は第２項又は第３項記載の化合物
半導体の液相エピタキシヤル成長法。５前記第１の結晶層の厚さが100μｍ以上であ
り、前記第２の結晶層の厚さが前記第１の結晶層
の厚さよりも小さいことを特徴とする特許請求の
範囲第４項記載の化合物半導体エピタキシヤル成
長法。