JPH0353516A - ＩｎＰ系結晶の気相成長法 - Google Patents
ＩｎＰ系結晶の気相成長法Info
- Publication number
- JPH0353516A JPH0353516A JP18983189A JP18983189A JPH0353516A JP H0353516 A JPH0353516 A JP H0353516A JP 18983189 A JP18983189 A JP 18983189A JP 18983189 A JP18983189 A JP 18983189A JP H0353516 A JPH0353516 A JP H0353516A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inp
- gas
- reaction tube
- crystal
- pcl3
- 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
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 14
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N phosphorus trichloride Chemical compound ClP(Cl)Cl FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
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］
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。
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。
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）
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）
Claims (1)
- （１）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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18983189A JPH0353516A (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | ＩｎＰ系結晶の気相成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18983189A JPH0353516A (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | ＩｎＰ系結晶の気相成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0353516A true JPH0353516A (ja) | 1991-03-07 |
Family
ID=16247942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18983189A Pending JPH0353516A (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | ＩｎＰ系結晶の気相成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0353516A (ja) |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP18983189A patent/JPH0353516A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4193835A (en) | Method for growing semiconductor crystal | |
| US3933538A (en) | Method and apparatus for production of liquid phase epitaxial layers of semiconductors | |
| JPS63227007A (ja) | 気相成長方法 | |
| EP0068839B1 (en) | Method and apparatus for vapor phase growth of a semiconductor | |
| US20120104557A1 (en) | Method for manufacturing a group III nitride crystal, method for manufacturing a group III nitride template, group III nitride crystal and group III nitride template | |
| JPH0353516A (ja) | ＩｎＰ系結晶の気相成長法 | |
| KR920009652B1 (ko) | 화합물 반도체 제조 장치 | |
| JPH0510317B2 (ja) | ||
| US5037674A (en) | Method of chemically vapor depositing a thin film of GaAs | |
| JPS6254424A (ja) | ＧａＡｓ薄膜の気相成長法 | |
| JPH0687458B2 (ja) | 気相エピタキシヤル成長方法 | |
| JPH02126632A (ja) | 化合物半導体結晶層の気相成長方法及びそれに用いる反応管 | |
| CA1210526A (en) | Device having semi-insulating indium phosphides based compositions | |
| JP3707079B2 (ja) | 化合物半導体薄膜成長方法 | |
| JP3406504B2 (ja) | 半導体の製造方法 | |
| JPH0722344A (ja) | 気相成長法 | |
| Von Münch | Chrystallization and epitaxy of GaAs from the vapour phase | |
| JPS6291497A (ja) | 化合物半導体の気相成長方法及びそれに使用する気相成長装置 | |
| JP3106526B2 (ja) | 化合物半導体の成長方法 | |
| JPH01245529A (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
| JPH0740556B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH0457640B2 (ja) | ||
| JPH06172084A (ja) | 化合物半導体のエピタキシャル成長方法及び装置 | |
| JPH02244713A (ja) | インジウム―リン系気相エピタキシャル結晶 | |
| JPH01239096A (ja) | 化合物半導体の気相エピタキシヤル成長法 |