JPH0296384A - 超格子構造半導体装置 - Google Patents
超格子構造半導体装置Info
- Publication number
- JPH0296384A JPH0296384A JP63249202A JP24920288A JPH0296384A JP H0296384 A JPH0296384 A JP H0296384A JP 63249202 A JP63249202 A JP 63249202A JP 24920288 A JP24920288 A JP 24920288A JP H0296384 A JPH0296384 A JP H0296384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- superlattice
- buffer layer
- cadmium sulfide
- growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
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
本発明は発光ダイオードやレーザーダイオードなどの発
光素子に用いられる半導体超格子の構造に関し、特に緑
色・青色発光用材料として好適な特性を示すセレン化亜
鉛とテルル化亜鉛からなる半導体超格子の構造に関する
ものである。
光素子に用いられる半導体超格子の構造に関し、特に緑
色・青色発光用材料として好適な特性を示すセレン化亜
鉛とテルル化亜鉛からなる半導体超格子の構造に関する
ものである。
従来の技術びｈｎ本舛シＦ’−１ｙξう乙すシ課距従来
、セレン化亜鉛とテルル化亜鉛の超格子は、第２図に示
すように、インジウム燐単結晶基板１の表面に直接エピ
タキシャル成長されていた。２は超格子層でセレン化亜
鉛層２ａｓ テルル化亜鉛層２ｂの多層で構成されて
いる。３は硫化力ドミウムバッハア層である。これはイ
ンジウム燐の格子定数が、セレン化亜鉛とテルル化亜鉛
の格子定数のほぼ中間にあるため、超格子層２の面内格
子定数が基板の格子定数にほぼ一致し、エピタキシャル
成長が可能になるためである。しかしこの場合、成長の
初期において三次元的な島状成長が起こるため、平坦で
均一な超格子層が得られなかったり、超格子層中に格子
欠陥が発生し、その結果良好な電気的・光学的性能が得
られないという点が課題であった。
、セレン化亜鉛とテルル化亜鉛の超格子は、第２図に示
すように、インジウム燐単結晶基板１の表面に直接エピ
タキシャル成長されていた。２は超格子層でセレン化亜
鉛層２ａｓ テルル化亜鉛層２ｂの多層で構成されて
いる。３は硫化力ドミウムバッハア層である。これはイ
ンジウム燐の格子定数が、セレン化亜鉛とテルル化亜鉛
の格子定数のほぼ中間にあるため、超格子層２の面内格
子定数が基板の格子定数にほぼ一致し、エピタキシャル
成長が可能になるためである。しかしこの場合、成長の
初期において三次元的な島状成長が起こるため、平坦で
均一な超格子層が得られなかったり、超格子層中に格子
欠陥が発生し、その結果良好な電気的・光学的性能が得
られないという点が課題であった。
このように島状成長が起こる原因は必ずしも明確でない
が、基板の表面が原子レベルで見ると平坦でなく表面欠
陥を含むためか、または基板材料であるインジウム燐が
ｌｌ１Ｖ族化合物であるのに対し超格子層がＩＩ−Ｖｌ
族化合物であり、化学的性質が大きく異なるためではな
いかと推測される。
が、基板の表面が原子レベルで見ると平坦でなく表面欠
陥を含むためか、または基板材料であるインジウム燐が
ｌｌ１Ｖ族化合物であるのに対し超格子層がＩＩ−Ｖｌ
族化合物であり、化学的性質が大きく異なるためではな
いかと推測される。
課題を解決するための手段
本発明は上記の課題を解決するため、インジウム燐単結
晶基板と超格子層の間に、硫化カドミウムからなるバッ
ファ層を介在させるものである。
晶基板と超格子層の間に、硫化カドミウムからなるバッ
ファ層を介在させるものである。
作用
本発明は上記の手段により、基板表面を原子レベルで平
坦なＩＩ−Ｖｌ族化合物層で覆い、その結果平坦で均一
かつ格子欠陥のない良好な超格子が得られるという作用
に基づくものである。
坦なＩＩ−Ｖｌ族化合物層で覆い、その結果平坦で均一
かつ格子欠陥のない良好な超格子が得られるという作用
に基づくものである。
実施例
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す半導体超格子構造の断
面図である。同図において、１はインジウム燐単結晶基
板、２はセレン化亜鉛層２ａとテルル化亜鉛Ｊｉｆｆ１
２ｂを複数層積層した超格子層である。また３は硫化カ
ドミウムをエピタキシャル成長させたバッファ層である
。
面図である。同図において、１はインジウム燐単結晶基
板、２はセレン化亜鉛層２ａとテルル化亜鉛Ｊｉｆｆ１
２ｂを複数層積層した超格子層である。また３は硫化カ
ドミウムをエピタキシャル成長させたバッファ層である
。
硫化カドミウムの格子定数は基板であるインジウム燐の
格子定数にほぼ一致しているため良好なエピタキシャル
成長が可能である。この硫化カドミウムバッファ層も成
長開始の直後には三次元的な島状成長の傾向を示すが、
数１０ 程度以上成長した後は二次元的な成長に移行し
、原子レベルで平坦な表面が得られる。その結果このバ
ッファ層上に成長した超格子層は成長開始直後から二次
元的に成長し、平坦で欠陥のない良好な超格子が得られ
る。
格子定数にほぼ一致しているため良好なエピタキシャル
成長が可能である。この硫化カドミウムバッファ層も成
長開始の直後には三次元的な島状成長の傾向を示すが、
数１０ 程度以上成長した後は二次元的な成長に移行し
、原子レベルで平坦な表面が得られる。その結果このバ
ッファ層上に成長した超格子層は成長開始直後から二次
元的に成長し、平坦で欠陥のない良好な超格子が得られ
る。
なお、セレン化亜鉛とテルル化亜鉛の格子定数は大きく
異なるが、超格子を形成した場合、各層の層厚がある程
度薄ければセレン化亜鉛層の面内に引っ張り応力、テル
ル化亜鉛層の面内に圧縮応力が加わり、超格子層全体が
一定の面内格子定数を持つようになる。これを一般に歪
超格子と呼んでいる。この場合、面内格子定数は各層の
層厚比によって変化する。従って本実施例の場合、この
層厚比を適切に選び、超格子層とバッファ層の面内格子
定数を一致させるようにすると、さらに良好な結果が得
られる。すなわち、超格子層の層数が多くても超格子層
内に格子欠陥が発生するおそれがない。
異なるが、超格子を形成した場合、各層の層厚がある程
度薄ければセレン化亜鉛層の面内に引っ張り応力、テル
ル化亜鉛層の面内に圧縮応力が加わり、超格子層全体が
一定の面内格子定数を持つようになる。これを一般に歪
超格子と呼んでいる。この場合、面内格子定数は各層の
層厚比によって変化する。従って本実施例の場合、この
層厚比を適切に選び、超格子層とバッファ層の面内格子
定数を一致させるようにすると、さらに良好な結果が得
られる。すなわち、超格子層の層数が多くても超格子層
内に格子欠陥が発生するおそれがない。
バッファ層の層厚については特に制限はないが、あまり
厚い場合はインジウム燐基板と硫化カドミウムバッフ１
層の格子不整合に起因する格子欠陥が発生する場合があ
る。従って、バッファ層の厚さは、バッファ層と基板と
の格子不整合による格子歪が緩和する厚さ以下とするこ
とが望ましい。
厚い場合はインジウム燐基板と硫化カドミウムバッフ１
層の格子不整合に起因する格子欠陥が発生する場合があ
る。従って、バッファ層の厚さは、バッファ層と基板と
の格子不整合による格子歪が緩和する厚さ以下とするこ
とが望ましい。
この厚さは結晶成長の条件によって異なるが、通常１ミ
クロン程度である。
クロン程度である。
以上のように構成された超格子は、成長直後から平坦で
均一な成長層が得られ、格子欠陥も発生しないため、電
気的・光学的に極めて良好な特性を示す。
均一な成長層が得られ、格子欠陥も発生しないため、電
気的・光学的に極めて良好な特性を示す。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によれば、格子欠陥の少
ない良質のセレン化亜鉛Φテルル化亜鉛半導体超格子構
造が得られる。その結果、高効率の発光素子が実現でき
るなど、実用的に極めてを用である。
ない良質のセレン化亜鉛Φテルル化亜鉛半導体超格子構
造が得られる。その結果、高効率の発光素子が実現でき
るなど、実用的に極めてを用である。
第１図は本発明の一実施例を示す半導体超格子構造の断
面図、第２図は従来の半導体超格子構造の断面図である
。 １−・・インジウム燐単結晶基板、２・・−超格子層Ｎ
２ａ・・・セレン化亜鉛層、２ｂ−Φφテルル化
亜鉛層、３１１＠・硫化カドミウムバッファ層。
面図、第２図は従来の半導体超格子構造の断面図である
。 １−・・インジウム燐単結晶基板、２・・−超格子層Ｎ
２ａ・・・セレン化亜鉛層、２ｂ−Φφテルル化
亜鉛層、３１１＠・硫化カドミウムバッファ層。
Claims (3)
- （１）インジウム燐単結晶基板上に硫化カドミウムから
なるバッファ層をエピタキシャル成長させ、前記バッフ
ァ層上にセレン化亜鉛の薄層とテルル化亜鉛の薄層を交
互に複数層積層した超格子層をエピタキシャル成長させ
たことを特徴とする超格子構造半導体装置。 - （２）バッファ層と超格子層の面内格子定数が一致する
ように前記超格子層内のセレン化亜鉛とテルル化亜鉛の
層厚比を選んだことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の超格子構造半導体装置。 - （３）バッファ層の厚さを前記バッファ層と基板の格子
不整合による格子歪が緩和する厚さ以下としたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の超格
子構造半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249202A JPH0296384A (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 超格子構造半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63249202A JPH0296384A (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 超格子構造半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0296384A true JPH0296384A (ja) | 1990-04-09 |
Family
ID=17189430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63249202A Pending JPH0296384A (ja) | 1988-10-03 | 1988-10-03 | 超格子構造半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0296384A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5255964A (en) * | 1991-05-29 | 1993-10-26 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Shoe of crawler belt or chain |
| US5261733A (en) * | 1991-05-29 | 1993-11-16 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Shoe of crawler belt or chain |
-
1988
- 1988-10-03 JP JP63249202A patent/JPH0296384A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5255964A (en) * | 1991-05-29 | 1993-10-26 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Shoe of crawler belt or chain |
| US5261733A (en) * | 1991-05-29 | 1993-11-16 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Shoe of crawler belt or chain |
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