JPH0353516A - Vapor growth method for inp crystal - Google Patents
Vapor growth method for inp crystalInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野]
この発明は、高抵抗のInP系化合物半導体結晶の気相
成長法に関するものであり、特にTiおよびp型不純物
ドーパントをドーピングしたInP系結晶の気相成長法
に関するものである。
[従来の技術]
従来より、高抵抗のInP系化合物半導体結晶を結晶成
長させる方法として、FeやMnなどのドーパントをド
ーピングする方法が行なわれている。しかしながら、F
eをドーパントとして用いた場合、FeがPと反応しF
eP2を形成するため、Feは効率良くドーピングされ
ず、高抵抗層が再現性良く得られないという問題があっ
た。また、Mnをドーパントとして用いた場合には、M
nが熱的に不安定であるという問題があった。
このような問題を解消するため、Appl.Phys.
Lett.48 (17),28 Apri1 1
986に開示されているようにTiをInP結晶のドー
パントとして用いることが従来よりなされているが、T
iのみでは高抵抗が得られないため、Mn,Znおよび
Cdなとのp型不純物をTiとともにドーバントとして
用いることが行なわれている。このような従来のTiと
p型不純物のドーピングは、Tiおよびp型不純物の有
機金属化合物をガスとして反応管内に導入し、この有機
金属化合物のガスを高温で熱分解することによりInP
系結晶膜中にこれらの金属をドーピングする方法である
。
〔発明が鯉決しようする課題]
しかしながら、このような従来のドーピングの方法では
、有機金屑化合物のガスを導入するための配管等の設備
が必要となり、また供給するガス量の調整などが必要と
なり、設備が複雑化し、安定な高抵抗薄膜結晶を製造す
ることができないという問題があった。
この発明の目的は、より簡単な設備で安定してInP系
の高抵抗薄膜結晶を気相成長させる方法を提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段および作用】この発明のI
nP系結晶の気相戒長方法では、Tiおよびp型不純物
ドーパントを原料のIn中に溶解させている。このよう
にIn中に溶解されたドーバントは、反応管中に供給さ
れてくる原料であるPClaガスと反応して塩化物とな
り、基板上に輸送されて、或長結晶中にドーピングされ
る。
ドーバント量の調整は、原料のIn中に含有させるTi
およびp型不純物ドーパントの含有量または、原料のI
nソース領域の温度をコントロールすることにより制御
することができる。
この発明の気相成長法では、Tiとp型不純物ドーパン
トを原料のIn中に溶解させているため、従来のように
ガスとして反応管中にドーノくントの原料となる有機金
属化合物のガスを導入する必要がなく、簡易な設備で安
定して高抵抗薄膜結晶を成長させることができる。
[実施例]
第1図は、この発明の一実施例を説明するための装置を
示す概略図である。第1図を参照して、石英反応管1内
には結晶成長用基板2が設置されている。石英反応管1
の一方側にはPC(13ガス供給口4が設けられており
、他方側にはガス排出口5が設けられている。石英反応
管1内のPCII,ガス供給口4側の近傍にはInソー
ス3が設けられている。このInソース3内には、Ti
と、p型不純物ドーバントとしてのZnが溶解されてい
る。
P C fl3ガス供給口4からは、PCI1,とH2
の混合ガスが石英反応管1内に供給される。Inソース
3中のTtおよびZnは、石英反応管1内に供給された
PCI.sガスと反応して塩化物となり、結晶或長用基
板2上にまで運ばれる。結晶成長用基板2としては、I
nP−n”W板が用いられており、この結晶成長用基板
2の上にTiおよびZnがドーブされたInP結晶層が
形威される。
反応後、石英反応管1内のガスは、ガス排出口5から排
出される。
第1図に示す装置を用い、InP系結晶を結晶成長用基
板2の上に成長させた。Inソース3中のTiの含有量
を0,25wt%、Znの含有量を0.05wt%、I
nソース3領域の温度を800℃、結晶成長用基板2の
温度を600℃、PcLの流量を100sccm,H2
の流量を1100secmとして結晶成長させた。この
結果、厚み4μmの1nP系粘晶薄膜が結晶成長用基板
2の上に形成された。このInP系エビタキシャル結晶
成長層の面の上と、基板の裏面とに、AuGeNiを蒸
着し、比抵抗を測定した。第2図は、このInP系薄膜
の比抵抗測定結果を示す図である。第2図に示されるよ
うに、比抵抗は1.4×108Ω・Cmであり、得られ
たInP系結晶薄膜が高抵抗であることが確認された。
上記の実施例では、p型不純物として、Znを用いたが
、p型不純物は、InP系結晶中においてp型不純物と
して働くドーパントであれば、Znに限定されることは
なく、たとえばMnやCd等をドーパントとして用いる
ことができる。
[発明の効果]
以上説明したように、この発明の気相成長方法では、T
iおよびP型不純物ドーバントを原料のIn中に溶解さ
せているため、従来のようにドーパントの原料ガスを反
応管中に導くための導管等が不要となる。またIn中に
含有させる量によって、ドーパント量を調整することが
でき、安定して高抵抗のInP系化合物半導体結晶膜を
成長させることができる。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] This invention relates to a method for vapor phase growth of high-resistance InP-based compound semiconductor crystals, and in particular to a method for growing InP-based crystals doped with Ti and p-type impurity dopants. This relates to vapor phase growth. [Prior Art] Conventionally, a method of doping with a dopant such as Fe or Mn has been used as a method for growing a high-resistance InP-based compound semiconductor crystal. However, F
When e is used as a dopant, Fe reacts with P and F
In order to form eP2, Fe is not doped efficiently and there is a problem that a high resistance layer cannot be obtained with good reproducibility. Furthermore, when Mn is used as a dopant, Mn
There was a problem that n was thermally unstable. In order to solve such problems, Appl. Phys.
Lett. 48 (17), 28 Apri1 1
986, Ti has been conventionally used as a dopant for InP crystals, but Ti
Since high resistance cannot be obtained with i alone, p-type impurities such as Mn, Zn, and Cd are used together with Ti as a dopant. In conventional doping with Ti and p-type impurities, an organometallic compound of Ti and p-type impurities is introduced as a gas into a reaction tube, and the organometallic compound gas is thermally decomposed at high temperature to form InP.
This is a method of doping these metals into a crystalline film. [Problems addressed by the invention] However, such conventional doping methods require equipment such as piping to introduce the gas of the organic gold scrap compound, and also require adjustment of the amount of gas to be supplied. Therefore, there was a problem that the equipment became complicated and a stable high-resistance thin film crystal could not be manufactured. An object of the present invention is to provide a method for stably growing InP-based high-resistance thin film crystals in a vapor phase using simpler equipment. [Means and effects for solving the problem] I of this invention
In the vapor phase crystallization method for nP-based crystals, Ti and p-type impurity dopants are dissolved in In as a raw material. The dopant thus dissolved in In reacts with PCla gas, which is a raw material supplied into the reaction tube, to become chloride, which is transported onto the substrate and doped into a certain long crystal. The amount of dopant can be adjusted by adjusting the amount of Ti contained in the raw material In.
and p-type impurity dopant content or raw material I
This can be controlled by controlling the temperature of the n source region. In the vapor phase growth method of this invention, Ti and the p-type impurity dopant are dissolved in the raw material In, so unlike the conventional method, the organometallic compound gas that is the raw material for Dono Kunto is introduced into the reaction tube as a gas. There is no need to introduce this method, and high-resistance thin film crystals can be stably grown using simple equipment. [Embodiment] FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for explaining an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a crystal growth substrate 2 is placed inside a quartz reaction tube 1. As shown in FIG. Quartz reaction tube 1
A PC (13) gas supply port 4 is provided on one side, and a gas discharge port 5 is provided on the other side. A source 3 is provided.In this In source 3, Ti
And Zn as a p-type impurity dopant is dissolved. From P C fl3 gas supply port 4, PCI1, and H2
A mixed gas of is supplied into the quartz reaction tube 1. Tt and Zn in the In source 3 are the PCI. It reacts with s gas to become chloride and is carried onto the crystal growth substrate 2. As the crystal growth substrate 2, I
An nP-n''W plate is used, and an InP crystal layer doped with Ti and Zn is formed on this crystal growth substrate 2. After the reaction, the gas in the quartz reaction tube 1 is It is discharged from the discharge port 5. Using the apparatus shown in Fig. 1, an InP-based crystal was grown on the crystal growth substrate 2. The content is 0.05wt%, I
The temperature of the n source 3 region is 800°C, the temperature of the crystal growth substrate 2 is 600°C, the flow rate of PcL is 100 sccm, H2
Crystal growth was performed at a flow rate of 1100 seconds. As a result, a 1nP-based viscous crystal thin film having a thickness of 4 μm was formed on the crystal growth substrate 2. AuGeNi was deposited on the surface of this InP-based epitaxial crystal growth layer and on the back surface of the substrate, and the specific resistance was measured. FIG. 2 is a diagram showing the results of specific resistance measurement of this InP-based thin film. As shown in FIG. 2, the specific resistance was 1.4×10 8 Ω·Cm, confirming that the obtained InP-based crystal thin film had high resistance. In the above example, Zn was used as the p-type impurity, but the p-type impurity is not limited to Zn as long as it is a dopant that acts as a p-type impurity in the InP-based crystal, and may be, for example, Mn or Cd. etc. can be used as a dopant. [Effect of the invention] As explained above, in the vapor phase growth method of this invention, T
Since the i- and P-type impurity dopant is dissolved in the raw material In, there is no need for a conduit or the like for guiding the dopant raw material gas into the reaction tube as in the conventional method. Further, the amount of dopant can be adjusted by changing the amount of In to be contained in In, and an InP-based compound semiconductor crystal film with high resistance can be stably grown.
第1図は、この発明の一実施例を説明するための装置を
示す概略図である。
第2図は、この発明の一実施例により得られたInP系
薄膜の比抵抗測定結果を示す図である。
図において、1は石英反応管、2は結晶成長用基板、3
はInソース、4はPCI,ガス供給口、5はガス排出
口を示す。
第
量
図
第
2
図
fll.万(7)FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for explaining one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the results of measuring the specific resistance of an InP-based thin film obtained according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a quartz reaction tube, 2 is a crystal growth substrate, and 3 is a quartz reaction tube.
4 indicates an In source, 4 indicates a PCI gas supply port, and 5 indicates a gas discharge port. Figure 2 Figure fll. Ten thousand (7)
Claims (1)
たInP系結晶を気相成長法により成長する方法におい
て、 前記Tiおよびp型不純物ドーパントを原料のIn中に
溶解させ、InP系結晶中にドーピングすることを特徴
とする、InP系結晶の気相成長法。(1) In a method of growing an InP-based crystal doped with Ti and a p-type impurity dopant by a vapor phase growth method, the Ti and the p-type impurity dopant are dissolved in raw material In and doped into the InP-based crystal. A vapor phase growth method for InP-based crystals, characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18983189A JPH0353516A (en) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | Vapor growth method for inp crystal |
Applications Claiming Priority (1)
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| JPH0353516A true JPH0353516A (en) | 1991-03-07 |
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| JP18983189A Pending JPH0353516A (en) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | Vapor growth method for inp crystal |
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|---|---|
| JP (1) | JPH0353516A (en) |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP18983189A patent/JPH0353516A/en active Pending
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