JPH03110830A - ゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンドーピング方法 - 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】 （１１発明の目的 ［産業上の利用分野１ 本発明は、ゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモ
ンドーピング方法に関し、特に、ゲルマニウム基板を室
温ないし２５０℃の温度に保持しつつゲルマニウムの蒸
着に際してアンチモンを同時に蒸着せしめあるいはゲル
マニウムの蒸着に先立ちゲルマニウム基板に対しアンチ
モンのみを蒸着せしめてなるゲルマニウムエピタキシャ
ル膜へのアンチモンドーピング方法に関するものである
。

［従来の技術１ 従来、この種のアンチモンドーピング方法としては、真
空エピタキシャル成長装置（いわゆる分子線エピタキシ
ャル成長装置）にイオン化蒸発装置を追加配設してアン
チモンの蒸発原子の一部をイオン化しかつゲルマニウム
基板とイオン化蒸発装置との間に適宜の電界を形成する
ことにより、ゲルマニウム基板に対してゲルマニウムを
蒸着しエピタキシャル成長せしめてゲルマニウムエピタ
キシャル膜を形成するに際し、そのゲルマニウムエピタ
キシャル膜に対してアンチモンをドーピングしてなるも
のが提案されていた。

［解決すべき問題点］ しかしながら、従来のアンチモンドーピング方法では、
（ｉ）イオン化蒸発装置な追加配設しなければならない
欠点があり、また（ｉｉｌゲルマニウムエピタキシャル
膜へのアンチモンのドーピング濃度を１０１９原子／　
ｃｍ　３以上とすることが実質的に困難となる欠点があ
り、ひいては（ｉｉｉｌゲルマニウムエピタキシャル膜
にＮ型のドーピング層を形成することが実質的に不可能
という欠点があった。

そこで、本発明は、これらの欠点を除去すべ（、ゲルマ
ニウム基板を室温ないし２５０℃の温度に保持しつつゲ
ルマニウムの蒸着に際してアンチモンを同時に蒸着せし
めあるいはゲルマニウムの蒸着に先立ちゲルマニウム基
板に対しアンチモンのみを蒸着せしめてなるゲルマニウ
ムエピタキシャル膜へのアンチモンドーピング方法を提
供せんとするものである。

（２）発明の構成 ［問題点の解決手段］ 本発明により提供される問題点の第１の解決手段は、 ［ゲルマニウム基板に対し真空下でゲルマニウムを蒸着
してエピタキシャル成長せしめることにより形成したゲ
ルマニウムエピタキシャル膜に対し、エピタキシャル成
長に際しあるいはエピタキシャル成長ののち、アンチモ
ンをドーピングするアンチモンドーピング方法において
、ゲルマニウムの蒸着に際してゲルマニウム基板を室温
ないし２５０℃の温度に保持しかつアンチモンを同時に
蒸着せしめてなることを特徴とするゲルマニウムエピタ
キシャル膜へのアンチモンドーピング方法」 である。

本発明により提供される問題点の第２の解決手段は、 「ゲルマニウム基板に対し真空下でゲルマニウムを蒸着
してエピタキシャル成長せしめることにより形成したゲ
ルマニウムエピタキシャル膜に対し、エピタキシャル成
長に際しあるいはエピタキシャル成長ののち、アンチモ
ンをドーピングするアンチモンドーピング方法において
、ゲルマニウム基板を室温ないし２５０℃の温度に保持
してゲルマニウムの蒸着に先立ちアンチモンを蒸着せし
めてなることを特徴とするゲルマニウムエピタキシャル
膜へのアンチモンドーピング方法」 である。

［作用］ 本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル膜への第１
のアンチモンドーピング方法は、ゲルマニウム基板に対
し真空下でゲルマニウムを蒸着してエピタキシャル成長
せしめることにより形成したゲルマニウムエピタキシャ
ル膜に対し、エピタキシャル成長に際しあるいはエピタ
キシャル成長ののち、アンチモンをドーピングするアン
チモンドーピング方法であって、特に、ゲルマニウムの
蒸着に際してゲルマニウム基板を室温ないし２５０℃の
温度に保持しかつアンチモンを同時に蒸着せしめてなる
ので、 （ｉｌイオン化蒸発装置を除去する作用をなし、また （ｉｉｌ　アンチモンのドーピング濃度を１０１９原子
／ｃｍ３以上とする作用 をなし、ひいては ｆｉｉｉ）ゲルマニウムエピタキシャル膜にＮ型のドー
ピング層を形成する作用 をなす。

また、本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル膜へ
の第２のアンチモンドーピング方法は、ゲルマニウム基
板に対し真空下でゲルマニウムを蒸着してエピタキシャ
ル成長せしめることにより形成したゲルマニウムエピタ
キシャル膜に対し、エピタキシャル成長に際しあるいは
エピタキシャル成長ののち、アンチモンをドーピングす
るアンチモンドーピング方法であって、特に、ゲルマニ
ウム基板を室温ないし２５０℃の温度に保持してゲルマ
ニウムの蒸着に先立ちアンチモンを蒸着せしめてなるの
で、上記（ｉｌ　ないしく１ｉｉ）の作用に加え、 （１ｖ）アンチモンドーピング層の肉厚を削減容易とす
る作用 をなす。

［実施例］ 次に、本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル膜へ
のアンチモンドーピング方法について、その好ましい実
施例を挙げ、具体的に説明する。しかしながら、以下に
説明する実施例は、本発明の理解を容易化ないし促進化
するため゛に記載されるものであって、本発明を限定す
るために記載されるものではない。換言すれば、以下に
説明される実施例において開示される各要素は、本発明
の精神ならびに技術的範囲に属する全ての設計変更なら
びに均等物置換を含むものである。

」星住皿血旦五亘り 第１図は、本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル
膜へのアンチモンドーピング方法の第１の実施例に関す
る第１の実験結果を示している。

第２図は、同第１の実施例に関する第２の実験結果を示
している。

第３図は、同第２の実施例に関する第１の実験結果を示
している。

第４図は、同第２の実施例に関する第２の実験結果を示
している。

第５図は、同第２の実施例に関する第３の実験結果を示
している。

第６図は、同第２の実施例に関する第４の実験結果を示
している。

第７図は、同第２の実施例に関する第５の実験結果を示
している。

第８図は、同第２の実施例に関する第６の実験結果を示
している。

１の　　　　の　　　・ まず、本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル膜へ
のアンチモンドーピング方法の第１の実施例について、
その構成および作用を詳細に説明する。

本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル膜への第１
のアンチモンドーピング方法は、ゲルマニウム基板に対
し真空下でゲルマニウムを蒸着してエピタキシャル成長
せしめることにより形成したゲルマニウムエピタキシャ
ル膜に対し、エピタキシャル成長に際しあるいはエピタ
キシャル成長ののち、アンチモンをドーピングするアン
チモンドーピング方法であって、特に、ゲルマニウムの
蒸着に際してゲルマニウム基板を室温ないし２５０℃の
温度に保持しかつアンチモンを同時に蒸着せしめている
。

ここで、ゲルマニウム基板を室温ないしは２５０℃の温
度に保持する根拠は、ｆｉｌゲルマニウム基板が室温未
満の温度となると、ゲルマニウム基板表面ないしはゲル
マニウムエピタキシャル膜表面に吸着されたゲルマニウ
ムが移動しにくくなってゲルマニウムのエピタキシャル
成長が過度に阻害されてしまうことにあり、また（ｉｉ
ｌゲルマニウム基板が２５０℃を超える温度となると、
ゲルマニウム基板表面あるいはゲルマニウムエビタキシ
ャル膜表面に吸着されたアンチモンが移動し易（なり過
ぎてゲルマニウムエピタキシャル膜への取込が回能とな
ってしまうことにある。ゲルマニウム基板は、特に、室
温ないし１５０℃の温度に保持されておれば、ゲルマニ
ウムエピタキシャル膜へのアンチモンの取込量を増加せ
しめることができるので、好ましい。

更に、ゲルマニウムの蒸着に際してアンチモンを同時に
蒸着せしめる根拠は、ゲルマニウムのエピタキシャル成
長に平行してアンチモンをドーピングすることにある。

アンチモンは、ゲルマニウムのエピタキシャル成長に伴
ってそのエピタキシャル膜の表面に浮き出してくるので
、間歇的に蒸着してもよい。

なお、真空は、１０−’Ｔｏｒｒ以上とされていること
が、好ましい。これは、真空がｔｏ−’Ｔｏｒｒ未満と
されると、不純物原子（たとえば酸素原子など）がゲル
マニウム基板表面ないしはゲルマニウムエピタキシャル
膜表面に過剰に吸着されてゲルマニウムの移動を阻害す
るので、ゲルマニウムのエピタキシャル成長を良好に達
成できなくなるためである。

第２の　　の　成・ まず、本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル膜へ
のアンチモンドーピング方法の第２の実施例について、
その構成および作用を詳細に説明する。

本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル膜への第２
のアンチモンドーピング方法は、ゲルマニウム基板に対
し真空下でゲルマニウムを蒸着してエピタキシャル成長
せしめることにより形成したゲルマニウムエピタキシャ
ル膜に対し、エピタキシャル成長に際しあるいはエピタ
キシャル成長ののち、アンチモンをドーピングするアン
チモンドーピング方法であって、特に、ゲルマニウム基
板を室温ないし２５０℃の温度に保持してゲルマニウム
の蒸着に先立ちアンチモンを蒸着せしめている。

ここで、ゲルマニウムの蒸着に先立ちゲルマニウム基板
に対してアンチモンを蒸着せしめる根［処は、ゲルマニ
ウムのエピタキシャル成長に際してアンチモンがそのエ
ピタキシャル膜の表面に浮き出てくる現象をアンチモン
のドーピングに利用してアンチモンのドーピング層の肉
厚を制御容易とすることにある。ゲルマニウムエピタキ
シャル膜のうち所定の位置にアンチモンを取り込みたい
場合は、その位置に対応してゲルマニウム基板の温度を
低下せしめればよい。

ゲルマニウム基板に対するアンチモンの蒸着量は、（ｆ
ｌ少な過ぎれば、Ｎ型のドーピング層を形成することが
できず、またｆｉｉｌ多過ぎれば、エピタキシャル成長
を阻害されるので、適度の範囲内の量とする必要がある
。

また、ゲルマニウム基板は、（１，０，０１、（１，１
，０１。

ｆｌ、　ｌ、　１１などの主結晶面に対し１０度（好ま
しくは６度）未満の角度をなす平面にそって切り出され
た基板（“微傾斜基板”という）とされておれば、テラ
スとテラスとの間に存在するレッジにアンチモンを吸着
せしめて取込むことができ、アンチモンの取込量および
取込位置の制御を容易化できるので、好ましい。

その他の条件ならびにその根拠は、第１の実施例の場合
と同一であるので、省略する。

ユ且体１工 加えて、本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル膜
へのアンチモンドーピング方法について、具体的な数値
などを挙げ詳細に説明する。

夫胤拠土 ゲルマニウム基板として、主結晶面ｆｌ、０．０１　に
そって切り出された基板（非傾斜基板という）を採用し
た。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室をｌ０＝９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源にこてはクヌーセンセルに
収容されたゲルマニウム；以下同様）の温度およびアン
チモン蒸発源にこてはクヌーセンセルに収容されたアン
チモン；以下同様）の温度をそれぞれ１２５０℃および
２６０℃に維持してゲルマニウムエピタキシャル膜への
アンチモンのドーピングを開始した。ここでは、ゲルマ
ニラムのエピタキシャル成長速度が、５０人／分に設定
されていた。

第１に、ゲルマニウム基板の温度を５００℃に維持しつ
つゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着すること
により、ゲルマニウム基板上に２５０人の肉厚のゲルマ
ニウムエピタキシャル膜を形成した。

第２に、ゲルマニウム基板の温度を３００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板上に７５０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャ
ル膜を形成した。

第３に、ゲルマニウム基板の温度を４００℃に維持しつ
つゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着すること
により、ゲルマニウム基板上に２５０人の肉厚のゲルマ
ニウムエピタキシャル膜を形成した。

第４に、ゲルマニウム基板の温度を３００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板上に７５０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャ
ル膜を形成した。

第５に、ゲルマニウム基板の温度を３５０℃に維持しつ
つゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着すること
により、ゲルマニウム基板上に２５０人の肉厚のゲルマ
ニウムエピタキシャル膜を形成した。

第６に、ゲルマニウム基板の温度を３００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板上に７５０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャ
ル膜を形成した。

第７に、ゲルマニウム基板の温度を３００℃に維持しつ
つゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着すること
により、ゲルマニウム基板上に２５０人の肉厚のゲルマ
ニウムエピタキシャル膜を形成した。

第８に、ゲルマニウム基板の温度を３００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板上に７５０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャ
ル膜を形成した。

第９に、ゲルマニウム基板の温度を２７０℃に維持しつ
つゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着すること
により、ゲルマニウム基板上に２５０人の肉厚のゲルマ
ニウムエピタキシャル膜を形成した。

第１０に、ゲルマニウム基板の温度を２７０℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板上に７５０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシ
ャル膜を形成した。

第１１に、ゲルマニウム基板の温度を２３０℃に維持し
つつゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着するこ
とにより、ゲルマニウム基板上に２５０人の肉厚のゲル
マニウムエピタキシャル膜を形成した。

第１２に、ゲルマニウム基板の温度を２３０℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板上に７５０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシ
ャル膜を形成した。

第１３に、ゲルマニウム基板の温度を１９０℃に維持し
つつゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着するこ
とにより、ゲルマニウム基板上に２５０人の肉厚のゲル
マニウムエピタキシャル膜を形成した。

第１４に、ゲルマニウム基板の温度を１９０℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板上に７５０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシ
ャル膜を形成した。

第１５に、ゲルマニウム基板の温度を１２０℃に維持し
つつゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着するこ
とにより、ゲルマニウム基板上に２５０人の肉厚のゲル
マニウムエピタキシャル膜を形成した。

第１６に、ゲルマニウム基板の温度を１２０℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板上に７５０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシ
ャル膜を形成した。

第１７に、ゲルマニウム基板の温度を８０℃に維持しつ
つゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着すること
により、ゲルマニウム基板上に５００人の肉厚のゲルマ
ニウムエピタキシャル膜を形成した。

以上の蒸着処理によって、ゲルマニウム基板上のゲルマ
ニウムエピタキシャル膜に対しアンチモンをドーピング
した結果は、二次イオン質量分析装置で分析したところ
、第１図に示すとおりであった。すなわち、３６００人
よりも浅い位置（ひいてはゲルマニウム基板の温度が２
３０℃以下のときに相当する位置）では、ゲルマニウム
エピタキシャル膜に対し、十分に多量のアンチモンがド
ーピングされていた。

叉思廻ユ ゲルマニウム基板として、主結晶面ｆ１．０．Ｏ）にそ
って切り出された基板（非傾斜基板という）を採用した
。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室を１Ｏ−９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム基板の温度を１９０℃に維持し、
かつゲルマニウム蒸発源の温度を１２５０℃に維持して
ゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのドーピ
ングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピタキシ
ャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

第１に、ゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲル
マニウム基板上に６００人の肉厚のゲルマニウムエピタ
キシャル膜を形成した。

第２に、アンチモン蒸発源の温度を３００℃に維持しつ
つゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着すること
により、ゲルマニウム基板に形成されたゲルマニウムエ
ピタキシャル膜上に６０人の肉厚のゲルマニウムエピタ
キシャル膜を追加形成した。

第３に、ゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲル
マニウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル
膜上に６００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜
を追加形成した。

第４に、アンチモン蒸発源の温度を３２３℃に維持しつ
つゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着すること
により、ゲルマニウム基板に形成されたゲルマニウムエ
ピタキシャル膜上に６００人の肉厚のゲルマニウムエピ
タキシャル膜を追加形成した。

第５に、ゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲル
マニウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル
膜上に６０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を
追加形成した。

第６に、アンチモン蒸発源の温度を３４０℃に維持しつ
つゲルマニウムおよびアンチモンを同時に蒸着すること
により、ゲルマニウム基板に形成されたゲルマニウムエ
ピタキシャル膜上に６０人の肉厚のゲルマニウムエピタ
キシャル膜を追加形成した。

第７に、ゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲル
マニウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル
膜上に６００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜
を追加形成した。

以上の蒸着処理によって、ゲルマニウム基板上のゲルマ
ニウムエピタキシャル膜に対しアンチモンをドーピング
した結果は、二次イオン質量分析装置で分析したところ
、第２図に示すとおりであった。すなわち、アンチモン
蒸発源の温度が３００℃から３４０℃へ上昇するにつれ
ゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのドーピ
ング量が増加していた。

夫亘拠且 ゲルマニウム基板として、主結晶面ｆｌ、０．０１　に
そって切り出された基板（非傾斜基板という）を採用し
た。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室をｌロー９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源の温度およびアンチモン蒸
発源の温度をそれぞれ１２５０℃および２８０℃に維持
してゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのド
ーピングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピタ
キシャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

第１に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板上にアンチモンを１０１４原子／ｃｍ２程度だけ吸
着した。

第２に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板上に１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシ
ャル膜を形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には
、二次イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが取
り込まれておらず、ドーピング層が形成されていなかっ
た。

第３に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加
形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イ
オン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取り
込まれドーピング層を形成しており、そのドーピング濃
度が１０２０原子／ｃｍ３を超えていた。このときのド
ーピング層の半値幅は、　１０４人程程度あった。

第４に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上にア
ンチモンを１０１４原子／ｃｍ２程度だけ吸着した。

第５に、ゲルマニウム基板の温度を２５０℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を形
成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イオ
ン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込まれて
おらず、ドーピング層が形成されていなかった。

第６に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加
形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イ
オン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取り
込まれドーピング層が形成されており、そのドーピング
濃度が５　Ｘ　１０１９原子／ｃｍ３を超えていた。こ
のときのドーピング層の半値幅は、８８人程度であった
。

第７に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上にア
ンチモンを１０１４原子／ｃｍ”程度だけ吸着した。

第８に、ゲルマニウム基板の温度を２３０℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を形
成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イオ
ン質量分析の結果によれば、アンチモンが若干取り込ま
れており、ドーピング層が形成されていた。

第９に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加
形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イ
オン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取り
込まれドーピング層が形成されており、そのドーピング
濃度が５Ｘ１０＋９原子／ｃｍ”を超えていた。このと
きのドーピング層の半値幅は、８０人程度であった。

第１Ｏに、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持し
つつアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
アンチモンを１０”原子／ｃｍ”程度だけ吸着した。

第１１に、ゲルマニウム基板の温度を２１０℃に維持し
つつゲルマニウムを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に１
０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加
形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イ
オン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込まれ
ドーピング層が形成されており、そのドーピング濃度が
１０１９原子／ｃｍ３を超えていた。このときのドーピ
ング層の半値幅は、２０８人であった。

第１２に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することによリ、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追
加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次
イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取
り込まれドーピング層が形成されており、そのドーピン
グ濃度がほぼ１０１９原子／ａｍ３に達していた。この
ときのドーピング層の半値幅は、７２人程度であった。

第１３に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持し
つつアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜にア
ンチモンを１０１４原子／ｃｍ２程度だけ吸着した。

第１４に、ゲルマニウム基板の温度を１９０℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を
追加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二
次イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に
取り込まれドーピング層が形成されており、そのドーピ
ング１度が５　Ｘ　１０”原子／ｃｍ”を超えていた。

このときのドーピング層の半値幅は、１０４人であった
。

第１５に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追
加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次
イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが殆ど取り
込まれていなかった。

第１６に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持し
つつアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜にア
ンチモンを１０１４原子／ｃｍ”程度だけ吸着した。

第１７に、ゲルマニウム基板の温度を１５０℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を
追加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二
次イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に
取り込まれドーピング層が形成されており、そのドーピ
ング濃度がＸ０２０原子／ｃｍ３を超えていた。このと
きのドーピング層の半値幅は、８０人であった。

第１８に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追
加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次
イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが殆ど取り
込まれていなかった。

第１９に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持し
つつアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜にア
ンチモンを１０１４原子／ｃｍ”程度だけ吸着した。

第２０に、ゲルマニウム基板の温度を１２０℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を
追加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二
次イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に
取り込まれドーピング層が形成されており、そのドーピ
ング濃度が５　Ｘ　１０”原子／ｃｍ３に達していた。

このときのドーピング層の半値幅は、６４人であった。

第２１に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追
加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次
イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込ま
れていなかった。

以上の蒸着処理によって、ゲルマニウム基板に形成され
たゲルマニウムエピタキシャル膜に対しアンチモンをド
ーピングした結果は、二次イオン質量分析装置で分析し
たところ、第３図に示すとおりであった。すなわち、ゲ
ルマニウムエピタキシャル膜の表面から１２００人、　
２４００人、　３６００人。

５０００人、　６２００人および７４００人の位置に対
し、十分に多量のアンチモンが層状にドーピングされて
いた。

夾施廻Ａ ゲルマニウム基板として、主結晶面（１，０，０）に対
し［０，１，１］方向に向け２度だけ傾斜した平面にそ
って切り出された基板（すなわち微傾斜基板という）を
採用した。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室をｌｏ−９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源の温度およびアンチモン蒸
発源の温度をそれぞれ１２５０℃および２８０℃に維持
してゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのド
ーピングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピタ
キシャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

第１に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板上にアンチモンを１０１４原子／ｃｍ”程度だけ吸
着した。

第２に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板上に１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシ
ャル膜を形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には
、二次イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが取
り込まれておらず、ドーピング層が形成されていなかっ
た。

第３に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加
形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イ
オン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取り
込まれドーピング層が形成されており、そのドーピング
濃度が１０２２原子／Ｃｍ”を超えていた。このときの
ドーピング層の半値幅は、　１１４人程程度あった。

第４に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上にア
ンチモンを１０１４原子／ｃｍ”程度だけ吸着した。

第５に、ゲルマニウム基板の温度を２３０℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追
加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次
イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込ま
れドーピング層が形成されており、そのドーピング濃度
が１０１８原子／ｃｍ３程度であった。このときのドー
ピング層の半値幅は、１０７人程程度あった。

第６に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加
形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イ
オン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取り
込まれドーピング層が形成されており、そのドーピング
濃度が１０１ｇ原子／Ｃｍ３を超えていた。このときの
ドーピング層の半値幅は、６９人程度であった。

第７に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上にア
ンチモンを１０１４原子／ｃｍ２程度だけ吸着した。

第８に、ゲルマニウム基板の温度を２１０℃に維持しつ
つゲルマニウムを蒸着することにより、ゲルマニウム基
板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に１０
００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加形
成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イオ
ン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込まれド
ーピング層が形成されており、そのドーピング濃度がｘ
ｏ１８原子／ｃｍ３程度であった。このときのドーピン
グ層の半値幅は、３８０人程程度あった。

第９に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加
形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イ
オン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込まれ
ドーピング層が形成されており、そのドーピング濃度が
ｌ０１ｌ′原子／ｃｍ”を超えていた。このときのドー
ピング層の半値幅は、７６人程度であった。

第１０に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持し
つつアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜にア
ンチモンを１０１４原子／ρｍ２程度だけ吸着した。

第１１に、ゲルマニウム基板の温度を１９０℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を
追加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二
次イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に
取り込まれドーピング層が形成されており、そのドーピ
ング濃度が１０１ｇ原子／ｃｍ３を超えていた。このと
きのドーピング層の半値幅は、１０７人程程度あった。

第１２に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追
加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次
イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込ま
れておらず、ドーピング層が形成されていなかった。

第１３に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持し
つつアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜にア
ンチモンを１０１４原子／ｃｍ２程度だけ吸着した。

第１４に、ゲルマニウム基板の温度を１５０℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を
追加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二
次イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に
取り込まれドーピング層が形成されており、そのドーピ
ング濃度が１０２０原子／ｃｍ”を超えていた。このと
きのドーピング層の半値幅は、６９人程度であった。

第１５に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追
加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次
イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込ま
れておらず、ドーピング層が形成されていなかった。

第１６に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持し
つつアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜にア
ンチモンをＩＯ＋４原子／ｃｍ”程度だけ吸着した。

第１７に、ゲルマニウム基板の温度を１２０℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に１０００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を
追加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二
次イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に
取り込まれドーピング層が形成されており−、ドーピン
グ濃度が１０２２原子／ｃｍ３に達していた。このとき
のドーピング層の半値幅は、５０人程度であった。

第１８に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持し
つつゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニ
ウム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上
に２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追
加形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次
イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込ま
れておらず、ドーピング層が形成されていなかった。

以上の蒸着処理によって、ゲルマニウム基板に形成され
たゲルマニウムエピタキシャル膜に対しアンチモンをド
ーピングした結果は、二次イオン質量分析装置で分析し
たところ、第４図に示すとおりであった。すなわち、ゲ
ルマニウムエピタキシャル膜の表面から１２００人、　
２４００人、　３６００人。

５０００人および６２００人の位置に対し、上述のとお
り、十分に多量のアンチモンが層状にドーピングされて
いた。

夾施豊１ ゲルマニウム基板として、主結晶面（１，０，０＋にそ
って切り出された基板（非傾斜基板という）を採用した
。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室を１Ｏ−９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源の温度およびアンチモン蒸
発源の温度をそれぞれ１２５０℃および２８０℃に維持
してゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのド
ーピングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピタ
キシャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

第１に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板上にアンチモンを１０′３原子／ｃｍ”程度だけ吸
着した。

第２に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板上に１８００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシ
ャル膜を形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には
、二次イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが取
り込まれておらず、ドーピング層が形成されていなかっ
た。

第３に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加
形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イ
オン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取り
込まれドーピング層が形成されており、そのドーピング
濃度が５Ｘ１０”原子／ｃｍ”を超えていた。このとき
のドーピング層の半値幅は、５９人程度であった。

第４に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上にア
ンチモンを１０１２原子／ｃｍ”程度だけ吸着した。

第５に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
１８００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を形
成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イオ
ン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込まれて
おらず、ドーピング層が形成されていなかった。

第６に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加
形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イ
オン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取り
込まれドーピング層が形成されており、そのドーピング
濃度が１０Ｉ８原子／ｃｍ’を超えていた。このときの
ドーピング層の半値幅は、６８人程度であった。

第７に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
６００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を形成
した。

第８に、ゲルマニウム基板の温度を１００℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
２００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加
形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イ
オン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取り
込まれドーピング層が形成されており、そのドーピング
濃度が１０１８原子／ｃｍ３を超えていた。このときの
ドーピング層の半値幅は、１０人程度であった。

以上の蒸着処理によって、ゲルマニウム基板に形成され
たゲルマニウムエピタキシャル膜に対しアンチモンをド
ーピングした結果は、二次イオン質量分析装置で分析し
たところ、第５図に示すとおりであった。すなわち、ゲ
ルマニウムエピタキシャル膜の表面から１００人、　１
０００人、および３０００人の位置に対し、十分に多量
のアンチモンが層状にドーピングされていた。

裏血廻亙 ゲルマニウム基板として、主結晶面（１，０，０１にそ
って切り出された基板（非傾斜基板という）を採用した
。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室をｌｏ−９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源の温度およびアンチモン蒸
発源の温度をそれぞれ１２５０℃および２８０℃に維持
してゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのド
ーピングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピタ
キシャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

第１に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板上にアンチモンを１０１４原子／ｃｍ”程度だけ吸
着した。

第２に、ゲルマニウム基板の温度を２７０℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板上に２９０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャ
ル膜を形成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、
二次イオン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り
込まれておらず、ドーピング層が形成されていなかった
。

第３に、ゲルマニウム基板の温度を９０℃に維持しつつ
ゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に２
０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加形成
した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イオン
質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取り込ま
れドーピング層が形成されており、そのドーピング濃度
が４ｘｌＱ１９原子／ｃｍ’程度であった。このときの
ドーピング層の半値幅は、５８人程度であった。

第４に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウ
ム基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に
２９０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を形成
した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イオン
質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込まれてお
らず、ドーピング層が形成されていなかった。

以上の蒸着処理によって、ゲルマニウム基板に形成され
たゲルマニウムエピタキシャル膜に対しアンチモンをド
ーピングした結果は、二次イオン質量分析装置で分析し
たところ、第６図に示すとおりであった。すなわち、ゲ
ルマニウムエピタキシャル膜の表面から３００人の位置
に対し、十分に多量のアンチモンが層状にドーピングさ
れていた。

裏旌廻ｌ ゲルマニウム基板として、主結晶面ｆｌ、０．０１　に
そって切り出された基板（非傾斜基板という）を採用し
た。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室をｌｏ−９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源の温度およびアンチモン蒸
発源の温度をそれぞれ１２５０℃および２８０℃に維持
してゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのド
ーピングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピタ
キシャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

第１に、ゲルマニウム基板の温度を２００℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板上にアンチモンを１０”原子／ｃｍ”程度だけ吸着
した。

第２に、ゲルマニウム基板の温度を２００℃に維持しつ
つゲルマニウムを蒸着することにより、ゲルマニウム基
板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に４０
００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加形
成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イオ
ン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込まれド
ーピング層が形成されており、そのドーピング濃度が１
０１７原子／ｃｌＴ１３を超えていた。

第３に、ゲルマニウム基板の温度を９０℃に維持しつつ
ゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に２
５０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加形
成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イオ
ン質量分析の結果によれば、アンチモンが多量に取り込
まれドーピング層が形成されており、そのドーピング濃
度がほぼ１０１９原子／ｃｍ”を超えていた。

以上の蒸着処理によって、ゲルマニウム基板に形成され
たゲルマニウムエピタキシャル膜に対しアンチモンをド
ーピングした結果は、二次イオン質量分析装置で分析し
たところ、悄７図に示すとおりであった。すなわち、ゲ
ルマニウムエピタキシャル膜の表面から２２０人および
４２２０人の位置に対し、十分に多量のアンチモンが層
状にドーピングされていた。

炎施透溢 ゲルマニウム基板として、主結晶面（１，０，０１に対
し［０，１，１］方向に向け２度だけ傾斜した平面にそ
って切り出された基板（すなわち微傾斜基板という）を
採用した。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室を１Ｏ−９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源の温度およびアンチモン蒸
発源の温度をそれぞれ１２５０℃および２８０℃に維持
してゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのド
ーピングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピタ
キシャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

第１に、ゲルマニウム基板の温度を２８０℃に維持しつ
つアンチモンのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板上にアンチモンを１０”原子／ｃｍ２程度だ程度着
した。

第２に、ゲルマニウム基板の温度を２００℃に維持しつ
つゲルマニウムを蒸着することにより、ゲルマニウム基
板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に４０
００人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加形
成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イオ
ン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込まれド
ーピング層が形成されており、そのドーピング濃度が１
０１８原子／ｃｍ”程度であった。

第３に、ゲルマニウム基板の温度を９０℃に維持しつつ
ゲルマニウムのみを蒸着することにより、ゲルマニウム
基板に形成されたゲルマニウムエピタキシャル膜上に２
５０人の肉厚のゲルマニウムエピタキシャル膜を追加形
成した。ゲルマニウムエピタキシャル膜には、二次イオ
ン質量分析の結果によれば、アンチモンが取り込まれド
ーピング層が形成されており、そのドーピング濃度が１
０１９原子／ｃｍ３を超えていた。

以上の蒸着処理によって、ゲルマニウム基板に形成され
たゲルマニウムエピタキシャル膜に対しアンチモンをド
ーピングした結果は、二次イオン質量分析装置で分析し
たところ、第８図に示すとおりであった。すなわち、ゲ
ルマニウムエピタキシャル膜の表面から２２０人および
４２２０人の位置に対し、上述のとおり、十分に多量の
アンチモンが層状にドーピングされていた。

実施例９ ゲルマニウム基板として、主結晶面（１，０，０１にそ
って切り出された基板（非傾斜基板という）を採用した
。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室を１Ｏ−９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源の温度およびアンチモン蒸
発源の温度をそれぞれ１２５０℃および２６０℃に維持
してゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのド
ーピングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピタ
キシャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

ゲルマニウム基板の温度を１８０℃に維持しつつゲルマ
ニウムおよびアンチモンを同時に蒸着することにより、
ゲルマニウム基板上に８２５３人の肉厚のゲルマニウム
エピタキシャル膜を形成した。

ゲルマニウムエピタキシャル膜について、ホール電圧の
極性を測定したところ、ドーピング層がＮ型であること
を示していた。

夾血皿且 ゲルマニウム基板として、主結晶面（１，０，０１にそ
って切り出された基板（非傾斜基板という）を採用した
。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室を１Ｏ−９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源の温度およびアンチモン蒸
発源の温度をそれぞれ１２５０℃および２８０℃に維持
してゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのド
ーピングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピタ
キシャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

ゲルマニウム基板の温度を１８０℃に維持しつつゲルマ
ニウムおよびアンチモンを同時に蒸着することにより、
ゲルマニウム基板上に８５３２人の肉厚のゲルマニウム
エピタキシャル膜を形成した。

ゲルマニウムエピタキシャル膜について、ホール電圧の
極性を測定したところ、ドーピング層がＮ型であること
を示していた。

衷皿皿旦 ゲルマニウム基板として、主結晶面（１，０，０１にそ
って切り出された基板（非傾斜基板という）を採用した
。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室を１Ｏ−９Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源の温度およびアンチモン蒸
発源の温度をそれぞれ１２５０°Ｃおよび３００℃に維
持してゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンの
ドーピングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピ
タキシャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

ゲルマニウム基板の温度を１８０℃に維持しつつゲルマ
ニウムおよびアンチモンを同時に蒸着することにより、
ゲルマニウム基板上に８５３８人の肉厚のゲルマニウム
エピタキシャル膜を形成した。

ゲルマニウムエピタキシャル膜について、ホール電圧の
極性を測定したところ、ドーピング層がＮ型であること
を示していた。

夫血皿旦 ゲルマニウム基板として、主結晶面ｆ１，０．０１　に
そって切り出された基板（非傾斜基板という）を採用し
た。

ゲルマニウム基板を分子線エピタキシャル装置の真空室
内に収容したのち、その真空室を１０−”Ｔｏｒｒの真
空とし、ゲルマニウム蒸発源の温度およびアンチモン蒸
発源の温度をそれぞれ１２５０℃および３２０℃に維持
してゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンのド
ーピングを開始した。ここでは、ゲルマニウムのエピタ
キシャル成長速度が、５０人／分に設定されていた。

ゲルマニウム基板の温度を１８０℃に維持しつつゲルマ
ニウムおよびアンチモンを同時に蒸着することにより、
ゲルマニウム基板上に８０６２人の肉厚のゲルマニウム
エピタキシャル膜を形成した。

ゲルマニウムエピタキシャル膜について、ホール電圧の
極性を測定したところ、ドーピング層がＮ型であること
を示していた。

（３）発明の効果 上述より明らかなように、本発明にかかるゲルマニウム
エピタキシャル膜への第１のアンチモンドーピング方法
は、ゲルマニウム基板に対し真空下でゲルマニウムを蒸
着してエピタキシャル成長せしめることにより形成した
ゲルマニウムエピタキシャル膜に対し、エピタキシャル
成長に際しあるいはエピタキシャル成長ののち、アンチ
モンをドーピングするアンチモンドーピング方法であっ
て、特に、ゲルマニウムの蒸着に際してゲルマニウム基
板を室温ないし２５０℃の温度に保持しかつアンチモン
を同時に蒸着せしめてなるので、（ｉｔ特別構造のアン
チモンのイオン化蒸発装置を除去できる効果 を有し、また （１１）アンチモンのドーピング濃度を１０１９原子／
ｃｍ３以上とできる効果を有し、ひいては （ｉｉｉｌ　ゲルマニウムエピタキシャルＮ型のドーピ
ング層を形成できる 効果 を有する。

また、本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル膜へ
の第２のアンチモンドーピング方法は、ゲルマニウム基
板に対し真空下でゲルマニウムを蒸着してエピタキシャ
ル成長せしめることにより形成したゲルマニウムエピタ
キシャル膜に対し、エピタキシャル成長に際しあるいは
エピタキシャル成長ののち、アンチモンをドーピングす
るアンチモンドーピング方法であって、特に、ゲルマニ
ウム基板を室温ないし２５０℃の温度に保持してゲルマ
ニウムの蒸着に先立ちアンチモンを蒸着せしめてなるの
で、上記（ｉｌ　ないしくｉｉｉｌの効果に加え、 ｆｉｖｌ　アンチモンのドーピング層の肉厚を削減容易
とできる効果 を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるゲルマニウムエピタキシャル膜
へのアンチモンドーピング方法の第１の実施例に関する
第１の実験結果、第２図は同第１の実施例に関する第２
の実験結果、第３図は同第２の実施例に関する第１の実
験結果、第４図は同第２の実施例に関する第２の実験結
果、第５図は同第２の実施例に関する第３の実験結果、
第６図は同第２の実施例に関する第４の実験結果、第７
図は同第２の実施例に関する第５の実験結果、第８図は
同第２の実施例に関する第６の実験結果を示している。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ゲルマニウム基板に対し真空下でゲルマニウムを
   蒸着してエピタキシャル成長せしめることにより形成し
   たゲルマニウムエピタキシャル膜に対し、エピタキシャ
   ル成長に際しあるいはエピタキシャル成長ののち、アン
   チモンをドーピングするアンチモンドーピング方法にお
   いて、ゲルマニウムの蒸着に際してゲルマニウム基板を
   室温ないし２５０℃の温度に保持しかつアンチモンを同
   時に蒸着せしめてなることを特徴とするゲルマニウムエ
   ピタキシャル膜へのアンチモンドーピング方法。
2. （２）ゲルマニウム基板に対し真空下でゲルマニウムを
   蒸着してエピタキシャル成長せしめることにより形成し
   たゲルマニウムエピタキ シャル膜に対し、エピタキシャル成長に際しあるいはエ
   ピタキシャル成長ののち、アンチモンをドーピングする
   アンチモンドーピング方法において、ゲルマニウムの蒸
   着に先立ちゲルマニウム基板を室温ないし２５０℃の温
   度に保持してアンチモンを蒸着せしめてなることを特徴
   とするゲルマニウムエピタキシャル膜へのアンチモンド
   ーピング方法。
3. （３）ゲルマニウム基板が微傾斜基板でなることを特徴
   とする特許請求の範囲第（２）項記載のゲルマニウムエ
   ピタキシャル膜へのアンチモンドーピング方法。