JPH0361636B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0361636B2 JPH0361636B2 JP21698487A JP21698487A JPH0361636B2 JP H0361636 B2 JPH0361636 B2 JP H0361636B2 JP 21698487 A JP21698487 A JP 21698487A JP 21698487 A JP21698487 A JP 21698487A JP H0361636 B2 JPH0361636 B2 JP H0361636B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- crystal
- semiconductor
- substrate
- 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.)
- Expired
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体結晶のエピタキシヤル成長法
に関するものである。
に関するものである。
従来、半導体結晶の液相エピタキシヤル成長法
としては、成長素材を溶解した少なくとも一つ以
上の溶液に温度差を付与して、一方向に直線状に
又は円還状に移動されるスライダ上に載置した基
板結晶をこれらの溶液の低温側に接触させて一定
時間保持することにより、基板結晶上に半導体結
晶をエピタキシヤル成長させるようにした温度差
法が広く知られている。
としては、成長素材を溶解した少なくとも一つ以
上の溶液に温度差を付与して、一方向に直線状に
又は円還状に移動されるスライダ上に載置した基
板結晶をこれらの溶液の低温側に接触させて一定
時間保持することにより、基板結晶上に半導体結
晶をエピタキシヤル成長させるようにした温度差
法が広く知られている。
この温度差法においては、半導体材料としての
Al及びGaAsとドーピング用不純物としてのZn，
Te等とを溶解したGa溶液を、グラフアイト製の
容器ホルダーの溶液溜内に入れて高温に保持する
と共に、該溶液の下側に向かつて低くなるように
温度勾配を付与し、基板ホルダーの凹部に挿入さ
れた基板結晶を該容器溜内の溶液の下側に接触さ
せて一定時間保持する。こうして、上記Ga溶液
中の過飽和成分が該基板結晶上に析出することに
より、基板結晶上にGa1-xAlxAs半導体結晶がエ
ピタキシヤル成長される。
Al及びGaAsとドーピング用不純物としてのZn，
Te等とを溶解したGa溶液を、グラフアイト製の
容器ホルダーの溶液溜内に入れて高温に保持する
と共に、該溶液の下側に向かつて低くなるように
温度勾配を付与し、基板ホルダーの凹部に挿入さ
れた基板結晶を該容器溜内の溶液の下側に接触さ
せて一定時間保持する。こうして、上記Ga溶液
中の過飽和成分が該基板結晶上に析出することに
より、基板結晶上にGa1-xAlxAs半導体結晶がエ
ピタキシヤル成長される。
ここで、所望するｘに対するGa1-xAlxAs半導
体結晶の成長は、第４図に示す液相線及び固相組
成線のグラフより、所望のｘに対応するGaAs及
びAlのGa溶液に対する量と成長温度とを選定す
ることにより実現され得る。
体結晶の成長は、第４図に示す液相線及び固相組
成線のグラフより、所望のｘに対応するGaAs及
びAlのGa溶液に対する量と成長温度とを選定す
ることにより実現され得る。
しかしながら、上述した温度差法においては、
ノンドープ成長時におけるアクセプタのバツクグ
ラウンド濃度NAが１×1017／cm3以上であり、こ
れによつてｐ−GaAlAs及びｎ−GaAlAsにおけ
る不純物濃度（通常NA，ND共に1017／cm3のオー
ダーである）の制御が困難となり、またｐ−ｎ接
合の場合に最重要である界面付近における濃度変
化が矩形から外れてしまい、極端な場合にはｐ−
ｉ−ｎのような形になつてしまう。
ノンドープ成長時におけるアクセプタのバツクグ
ラウンド濃度NAが１×1017／cm3以上であり、こ
れによつてｐ−GaAlAs及びｎ−GaAlAsにおけ
る不純物濃度（通常NA，ND共に1017／cm3のオー
ダーである）の制御が困難となり、またｐ−ｎ接
合の場合に最重要である界面付近における濃度変
化が矩形から外れてしまい、極端な場合にはｐ−
ｉ−ｎのような形になつてしまう。
本発明は、以上の点に鑑み、バツクグラウンド
濃度を低くすることにより、アクセプタ又はドナ
ーとして添加する不純物の量を適宜に調整するこ
とによつて、不純物濃度NA，NDを正確に制御し
得るようにした、半導体結晶の液相エピタキシヤ
ル成長法を提供することを目的としている。
濃度を低くすることにより、アクセプタ又はドナ
ーとして添加する不純物の量を適宜に調整するこ
とによつて、不純物濃度NA，NDを正確に制御し
得るようにした、半導体結晶の液相エピタキシヤ
ル成長法を提供することを目的としている。
上記目的は、本発明によれば、半導体材料
GaAs，Al等を溶解したGa溶液に、スライダ上
に載置した基板結晶を接触させて一定時間保持す
ることにより、該基板結晶上にGa1-xAlxAs半導
体結晶をエピタキシヤル成長させるようにした半
導体結晶の液相エピタキシヤル成長法において、
上記溶液中に、Inを重量比In／Gaで1.0以上添加
することにより達成される。
GaAs，Al等を溶解したGa溶液に、スライダ上
に載置した基板結晶を接触させて一定時間保持す
ることにより、該基板結晶上にGa1-xAlxAs半導
体結晶をエピタキシヤル成長させるようにした半
導体結晶の液相エピタキシヤル成長法において、
上記溶液中に、Inを重量比In／Gaで1.0以上添加
することにより達成される。
この発明によれば、Ga溶液中に電気的に不活
性な元素であるInを、Gaに対する重量比1.0以上
で添加するようにしたから、この添加されたInが
成長層内へのドープしていないＣの侵入を阻止す
ることにより、アクセプタのノンドープ成長時に
おけるバツクグラウンド濃度NAを１×1015／cm3
以下に低減させることが可能となり、従つてドナ
ー又はアクセプタとして添加する不純物の量を正
確に調整することができる。これにより不純物濃
度NA，NDが正確に制御され得ることになり、か
くして界面付近における濃度変化が正確に矩形で
あるｐ−ｎ接合が得られることになる。
性な元素であるInを、Gaに対する重量比1.0以上
で添加するようにしたから、この添加されたInが
成長層内へのドープしていないＣの侵入を阻止す
ることにより、アクセプタのノンドープ成長時に
おけるバツクグラウンド濃度NAを１×1015／cm3
以下に低減させることが可能となり、従つてドナ
ー又はアクセプタとして添加する不純物の量を正
確に調整することができる。これにより不純物濃
度NA，NDが正確に制御され得ることになり、か
くして界面付近における濃度変化が正確に矩形で
あるｐ−ｎ接合が得られることになる。
以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図は本発明を実施するための液相エピタキ
シヤル成長装置の実施例を示しており、本装置１
０は、半導体材料を溶解した溶液１１を受容する
円環状に配列された複数個の溶液溜１２ａ（第１
図Ａ参照）を有する溶液ホルダー１２と、該溶液
ホルダー１２の下側で各溶液溜１２ａ内に溶液１
１に接触せしめられる基板結晶１３を載置する基
板ホルダー１４とを含んでいる。
シヤル成長装置の実施例を示しており、本装置１
０は、半導体材料を溶解した溶液１１を受容する
円環状に配列された複数個の溶液溜１２ａ（第１
図Ａ参照）を有する溶液ホルダー１２と、該溶液
ホルダー１２の下側で各溶液溜１２ａ内に溶液１
１に接触せしめられる基板結晶１３を載置する基
板ホルダー１４とを含んでいる。
上記基板ホルダー１４は、その上面に凹設され
て配列された複数の凹部１４ａを備えており、該
凹部１４ａ内に挿入した状態で基板結晶１３を保
持するようになつている。また、上記溶液ホルダ
ー１２及び基板ホルダー１４は、適宜の手段によ
つて互いに間欠回転駆動せしめられ、これにより
基板ホルダー１４の凹部１４ａに挿入された基板
結晶１３上に半導体結晶がエピタキシヤル成長さ
れるようになつている。以上の構成は、従来の液
相エピタキシヤル成長装置と同様の構成である。
て配列された複数の凹部１４ａを備えており、該
凹部１４ａ内に挿入した状態で基板結晶１３を保
持するようになつている。また、上記溶液ホルダ
ー１２及び基板ホルダー１４は、適宜の手段によ
つて互いに間欠回転駆動せしめられ、これにより
基板ホルダー１４の凹部１４ａに挿入された基板
結晶１３上に半導体結晶がエピタキシヤル成長さ
れるようになつている。以上の構成は、従来の液
相エピタキシヤル成長装置と同様の構成である。
本装置１０においては、溶液溜１２ａ内に入れ
られる溶液１１が、半導体材料GaAs，Alを溶解
したGa溶液に、さらにInを重量比In／Gaで1.0以
上添加することにより結晶成長が行われる。
られる溶液１１が、半導体材料GaAs，Alを溶解
したGa溶液に、さらにInを重量比In／Gaで1.0以
上添加することにより結晶成長が行われる。
本装置１０は以上のように構成されており、基
板結晶１３上に結晶成長させる場合には、従来の
液相エピタキシヤル成長装置と同様に基板結晶１
３上にGa1-xAlxAs半導体結晶の成長層が成長さ
れ得ると共に、アクセプタのノンドープ成長時に
おけるバツクグラウンド濃度NAが低減せしめら
れる。これは、溶液１１に添加されるInが電気的
に不活性であることから、意図的に添加していな
い電気的に活性化し得るＣの不純物が結晶成長中
に半導体結晶の成長層内に侵入することを、添加
されたInが抑制することによるものと考えられ
る。
板結晶１３上に結晶成長させる場合には、従来の
液相エピタキシヤル成長装置と同様に基板結晶１
３上にGa1-xAlxAs半導体結晶の成長層が成長さ
れ得ると共に、アクセプタのノンドープ成長時に
おけるバツクグラウンド濃度NAが低減せしめら
れる。これは、溶液１１に添加されるInが電気的
に不活性であることから、意図的に添加していな
い電気的に活性化し得るＣの不純物が結晶成長中
に半導体結晶の成長層内に侵入することを、添加
されたInが抑制することによるものと考えられ
る。
尚、本装置１０は、第２図に示すように溶液ホ
ルダー１２の溶液溜１２ａ及び基板ホルダー１４
の凹部１４ａが一列に配列されている構成によつ
ても、同様の効果が得られることは明らかであ
る。
ルダー１２の溶液溜１２ａ及び基板ホルダー１４
の凹部１４ａが一列に配列されている構成によつ
ても、同様の効果が得られることは明らかであ
る。
第３図は、本発明による方法にしたがつて、
Ga1-xAlxAs半導体（ｘ＝0.8）にInを添加した場
合の重量比In／Gaについてバツクグラウンド濃
度NAを測定した結果を示している。このグラフ
によれば、重量比In／Gaが増加するにつれてバ
ツクグラウンド濃度NAが減少していることが明
らかであり、重量比In／Ga＝1.0の付近において
バツクグラウンド濃度NAが1015／cm3のオーダー
まで低下している。
Ga1-xAlxAs半導体（ｘ＝0.8）にInを添加した場
合の重量比In／Gaについてバツクグラウンド濃
度NAを測定した結果を示している。このグラフ
によれば、重量比In／Gaが増加するにつれてバ
ツクグラウンド濃度NAが減少していることが明
らかであり、重量比In／Ga＝1.0の付近において
バツクグラウンド濃度NAが1015／cm3のオーダー
まで低下している。
以上述べたように本発明によれば、半導体材料
GaAs，Alを溶解したGa溶液に、スライド上に
載置した基板結晶を接触させて一定時間保持する
ことにより、該基板結晶上にGa1-xAlxAs半導体
結晶をエピタキシヤル成長させるようにして半導
体結晶の液相エピタキシヤル成長法において、
Ga溶液中に電気的に不活性な元素であるInを、
Gaに対する重量比1.0以上で添加するようにした
から、この添加されたInが成長層内へのドープし
ていないＣの侵入を阻止することにより、アクセ
プタのノンドープ成長時におけるバツクグラウン
ド濃度NAを１×1015／cm3以下に低減させること
が可能となり、従つてドナー又はアクセプタとし
て添加する不純物の量を正確に調整することがで
きる。これにより不純物濃度NA，NDが正確に制
御され得ることになる。
GaAs，Alを溶解したGa溶液に、スライド上に
載置した基板結晶を接触させて一定時間保持する
ことにより、該基板結晶上にGa1-xAlxAs半導体
結晶をエピタキシヤル成長させるようにして半導
体結晶の液相エピタキシヤル成長法において、
Ga溶液中に電気的に不活性な元素であるInを、
Gaに対する重量比1.0以上で添加するようにした
から、この添加されたInが成長層内へのドープし
ていないＣの侵入を阻止することにより、アクセ
プタのノンドープ成長時におけるバツクグラウン
ド濃度NAを１×1015／cm3以下に低減させること
が可能となり、従つてドナー又はアクセプタとし
て添加する不純物の量を正確に調整することがで
きる。これにより不純物濃度NA，NDが正確に制
御され得ることになる。
第１図は本発明を実施するための液晶エピタキ
シヤル成長装置の一例を示し、Ａは分解図、Ｂは
概略斜視図、第２図は他の実施例を示す概略断面
図、第３図は重量比In／Gaに対するバツクグラ
ウンド濃度NAを示すグラフ、第４図は液相線及
び固相組成線を示すグラフである。 １０……液相エピタキシヤル成長装置、１１…
…溶液、１２……溶液ホルダー、１２ａ……溶液
溜、１３……基板結晶、１４……基板ホルダー、
１４ａ……凹部。
シヤル成長装置の一例を示し、Ａは分解図、Ｂは
概略斜視図、第２図は他の実施例を示す概略断面
図、第３図は重量比In／Gaに対するバツクグラ
ウンド濃度NAを示すグラフ、第４図は液相線及
び固相組成線を示すグラフである。 １０……液相エピタキシヤル成長装置、１１…
…溶液、１２……溶液ホルダー、１２ａ……溶液
溜、１３……基板結晶、１４……基板ホルダー、
１４ａ……凹部。
Claims (1)
- １ 半導体材料GaAs，Al等を溶解したGa溶液
に、スライダ上に載置した基板結晶を接触させて
一定時間保持することにより、該基板結晶上に
Ga1-xAlxAs半導体結晶をエピタキシヤル成長さ
せるようにした半導体結晶の液相エピタキシヤル
成長法において、上記溶液中に、Inが、重量比
In／Gaで1.0以上添加されていることを特徴とす
る、半導体結晶の液相エピタキシヤル成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21698487A JPS6461398A (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Liquid phase epitaxial growth for semiconductor crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21698487A JPS6461398A (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Liquid phase epitaxial growth for semiconductor crystal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6461398A JPS6461398A (en) | 1989-03-08 |
| JPH0361636B2 true JPH0361636B2 (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=16696996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21698487A Granted JPS6461398A (en) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | Liquid phase epitaxial growth for semiconductor crystal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6461398A (ja) |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP21698487A patent/JPS6461398A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6461398A (en) | 1989-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |