JPH0473638B2 - - Google Patents
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- JPH0473638B2 JPH0473638B2 JP59281765A JP28176584A JPH0473638B2 JP H0473638 B2 JPH0473638 B2 JP H0473638B2 JP 59281765 A JP59281765 A JP 59281765A JP 28176584 A JP28176584 A JP 28176584A JP H0473638 B2 JPH0473638 B2 JP H0473638B2
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- germanium
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- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
- H10P14/2901—Materials
- H10P14/2907—Materials being Group IIIA-VA materials
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- H10P14/26—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition
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- H10P14/3414—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being group IIIA-VIA materials
- H10P14/3421—Arsenides
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- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3438—Doping during depositing
- H10P14/3441—Conductivity type
- H10P14/3442—N-type
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- H10P14/3441—Conductivity type
- H10P14/3444—P-type
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明は、赤色発光ダイオード、半導体レー
ザ、ガンダイオード、およびフオトトランジスタ
などに有用な、アルミニウムガリウム砒素
（AlGaAs）半導体を用いた化合物半導体装置お
よびその製法に関する。 ＜従来の技術＞ 発光ダイオードや半導体レーザ等には、そのｎ
形半導体層に−族化合物半導体のアルミニウ
ムガリウム砒素を使用したものがあり、そしてそ
のアルミニウムガリウム砒素層には、ｎ形伝導性
を具えるため、従来より不純物として通常族元
素のテルル（Te）を注入している。また、この
ｎ形アルミニウムガリウム砒素層は、一般に液相
エピタキシヤル法に従つて、具体的には、アルミ
ニウム（Al）およびガリウム砒素（GaAs）など
を含有しかつ微量のテルルを添加した溶液を高温
下で調製し、該溶液をある温度差分冷却した後半
導体レーザの基板等に接触させ続いて徐冷して、
結晶を成長させることにより形成している。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、発光ダイオードや半導体レーザ等に
おいては、ｎ形半導体層の伝導電子濃度が高い
程、その層の抵抗が低下し、使用時装置の発熱量
が減少して、発光強度が増大し、レーザの発振閾
値電流の上昇を抑えるなど装置の性能を良好に保
つことができる。その上、ｎ形層の伝導電子濃度
が高い程、順方電圧印加時における電子の注入効
率が増し発光作用が活発になり、普通光やレーザ
光の発光効率が増大するので有利である。また、
トランジスタにおいては、その機能の高速化を図
る上であるいは大電流を許容可能とする上で、電
子濃度の著しく高いエミツタが必要とされてい
る。上記のように、各種の半導体装置において、
ｎ形半導体層が十分に高い伝導電子濃度を有する
ことが望まれている。しかし、ｎ形アルミニウム
ガリウム砒素層を有する従来の化合物半導体装置
は、いずれもその要請に十分に応えたものではな
かつた。その理由のひとつに、ｎ形アルミニウム
ガリウム砒素層中の伝導電子濃度の飽和現象が挙
げられる。この飽和現象について説明すると、本
発明者等は、液相エピタキシヤル法によるｎ形ア
ルミニウムガリウム砒素層、具体的にはAl0.36
Ga0.64As層およびAl0.7Ga0.3As層についてその伝
導電子濃度とエピタキシヤル成長用溶液中のテル
ル濃度との関係を調べてみたところ、第５図に示
すような結果が得られた。この図より、ｎ形アル
ミニウムガリウム砒素層の伝導電子濃度は、１×
1018cm-3付近まで不純物テルルの添加と共に直線
的に増大するが、その後テルル濃度を増やしても
その増大の伸びが小さくなり、ついには飽和して
ある一定値に達することがわかる。例えば、
Al0.36Ga0.64As層の場合には伝導電子濃度の飽和
値が約５×1018cm-3である。従つて、テルルのみ
を添加する従来の製法では、ｎ形アルミニウムガ
リウム砒素層の伝導電子濃度の増大を図る上で一
定の限界があり、より高レベルの伝導電子濃度を
有するｎ形アルミニウムガリウム砒素層の実現が
求められていた。 本発明の第１の目的は、上記の問題点を解消し
て、伝導電子濃度が従来より高レベルにあるｎ形
アルミニウムガリウム砒素層を有し、発光ダイオ
ードや半導体レーザ等の性能向上に役立つ化合物
半導体装置を提供することにある。 また、本発明の第２の目的は、伝導電子濃度が
高い前記ｎ形半導体層を安定に形成することがで
きる化合物半導体装置の製法を提供することにあ
る。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明者等は、高電子濃度のｎ形アルミニウム
ガリウム砒素層の実現を図るべく不純物の種類を
変えて鋭意研究し、その過程で不純物としてテル
ルの他にゲルマニウム（Ge）をアルミニウムお
よびガリウム砒素（GaAs）含有のガリウム溶液
に添加し、液相エピタキシヤル法に従つてテルル
およびゲルマニウムの双方を添加したｎ形アルミ
ニウムガリウム砒素層を形成したところ、該ｎ形
層は、テルルのみ添加した場合と比較して伝導電
子濃度が増大し、特に伝導電子濃度が約１×1018
cm-3を越える域においても、なお伝導電子濃度が
テルルの含有濃度の増加に従い直線的に増大し、
そして約１×1019cm-3以上となることを見出し
た。例えば、次のような増大効果が観察された。
本発明者等は、ガリウム溶液中の添加テルルの濃
度を1.5×10-4モル分率に一定に保つたまま同溶
液中のゲルマニウム濃度を変化させて、液相エピ
タキシヤルによりテルル、ゲルマニウム混合ドー
ブの各種のｎ形Al0.7Ga0.3As層を形成し、それら
の層の伝導電子濃度を測定した。測定結果の伝導
電子濃度とゲルマニウムの濃度との関係を第４図
のグラフに示す。同図において、○印は当該ｎ形
層の場合を表わし、破線（……）はゲルマニウム
無添加のAl0.7Ga0.3As層の伝導電子濃度のレベル
を表わす。この図により、テルル、ゲルマニウム
混合ドーブのｎ形Al0.7Ga0.3As層は、伝導電子濃
度がゲラマニウム無添加の場合より高く、ゲルマ
ニウム添加量の増加につれて直線的に増大してい
ることがわかる。本発明者等は、上記の知見に基
づいて本発明を完成した。 本発明の化合物半導体装置は、不純物としてテ
ルルおよびゲルマニウムを含有するｎ形半導体の
AlxGa1-xAs（０＜ｘ＜１）層を少なくとも一層
有し、かつ該ｎ形半導体層の伝導電子濃度は約１
×1019cm-3以上であることを特徴とするものであ
る。 また、本発明の化合物半導体装置の製法は、ア
ルミニウム、ガリウムおよび砒素を含有しかつ不
純物としてテルルおよびゲルマニウムを添加した
溶液を高温下で調製し、次に該溶液を化合物半導
体装置の基板あるいはその上側の半導体層の表面
に接触させ続いて徐冷して、テルルおよびゲルマ
ニウムの双方を注入したｎ形半導体層で約１×
1019cm-3以上の伝導電子濃度を有するAlxGa1-x
As（０＜ｘ＜１）層を液相エピタキシヤル法によ
り形成したことを特徴とするものである。 本発明者等は、さらに研究を重ね、その結果本
発明の製法に従つてテルルおよびゲルマニウムを
共に添加しエピタキシヤル成長させて形成したテ
ルル、ゲルマニウム混合ドーブのｎ形アルミニウ
ムガリウム砒素層の伝導電子濃度が、同量のゲル
マニウムのみを添加しその他は同様にして形成し
たゲルマニウム単独ドーブのｎ形アルミニウムガ
リウム砒素層の伝導電子濃度と、同量のテルルの
みを添加しその他は同様にして形成したテルル単
独ドーブのｎ形アルミニウムガリウム砒素層の伝
導電子濃度との和より大きくなることを確認して
いる。即ち、本発明は、テルルおよびゲルマニウ
ムの混合ドープによつて当該ｎ形層の伝導電子濃
度が相乗的に増大する作用を利用したものであ
る。 また、ゲルマニウムは、従来より、ｐ形アルミ
ニウムガリウム砒素層の形成のための不純物とし
て使用されている元素である。本発明の製法にお
いては、ゲルマニウムは約１×10-2モル分率以下
の濃度でエピタキシヤル成長用溶液に添加するの
が好ましい。その濃度を越えてゲルマニウムを過
剰に添加すると、ｎ形アルミニウムガリウム砒素
層の表面が荒れかつ結晶状態が劣化し始めてくる
ためである。 ＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面により説明しま
す。 実施例 １ 第１図に示す化合物半導体装置１は、ｐ形
GaAs基板２（伝導正孔濃度約３×1018cm-3）の
上に、不純物として亜鉛（Zn）を注入したｐ形
Al0.3Ga0.7As層３（層厚約2μｍ、伝導正孔濃度１
×1018cm-3）、不純物としてテルルを注入したｎ
形Al0.3Ga0.7As層４（層厚約1μｍ、伝導電子濃度
３×1018cm-3）、および不純物としてテルルの他
にゲルマニウムを添加したｎ形Al0.7Ga0.3As層５
（層厚約3μｍ）をこの順序に積層形成し、さらに
金（Au）合金のオーミツク電極６ａ，６ｂを該
積層半導体の上下両側に接続してなる発光ダイオ
ードである。 上記の半導体装置１は、スライドボードを用い
た液相エピタキシヤル法に従つて製造される。具
体的には、半導体層３ないし５用ガリウム溶液の
各々の原料を第１表に示す仕込み条件に従つて調
合し、次いで一個または一連の
ザ、ガンダイオード、およびフオトトランジスタ
などに有用な、アルミニウムガリウム砒素
（AlGaAs）半導体を用いた化合物半導体装置お
よびその製法に関する。 ＜従来の技術＞ 発光ダイオードや半導体レーザ等には、そのｎ
形半導体層に−族化合物半導体のアルミニウ
ムガリウム砒素を使用したものがあり、そしてそ
のアルミニウムガリウム砒素層には、ｎ形伝導性
を具えるため、従来より不純物として通常族元
素のテルル（Te）を注入している。また、この
ｎ形アルミニウムガリウム砒素層は、一般に液相
エピタキシヤル法に従つて、具体的には、アルミ
ニウム（Al）およびガリウム砒素（GaAs）など
を含有しかつ微量のテルルを添加した溶液を高温
下で調製し、該溶液をある温度差分冷却した後半
導体レーザの基板等に接触させ続いて徐冷して、
結晶を成長させることにより形成している。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、発光ダイオードや半導体レーザ等に
おいては、ｎ形半導体層の伝導電子濃度が高い
程、その層の抵抗が低下し、使用時装置の発熱量
が減少して、発光強度が増大し、レーザの発振閾
値電流の上昇を抑えるなど装置の性能を良好に保
つことができる。その上、ｎ形層の伝導電子濃度
が高い程、順方電圧印加時における電子の注入効
率が増し発光作用が活発になり、普通光やレーザ
光の発光効率が増大するので有利である。また、
トランジスタにおいては、その機能の高速化を図
る上であるいは大電流を許容可能とする上で、電
子濃度の著しく高いエミツタが必要とされてい
る。上記のように、各種の半導体装置において、
ｎ形半導体層が十分に高い伝導電子濃度を有する
ことが望まれている。しかし、ｎ形アルミニウム
ガリウム砒素層を有する従来の化合物半導体装置
は、いずれもその要請に十分に応えたものではな
かつた。その理由のひとつに、ｎ形アルミニウム
ガリウム砒素層中の伝導電子濃度の飽和現象が挙
げられる。この飽和現象について説明すると、本
発明者等は、液相エピタキシヤル法によるｎ形ア
ルミニウムガリウム砒素層、具体的にはAl0.36
Ga0.64As層およびAl0.7Ga0.3As層についてその伝
導電子濃度とエピタキシヤル成長用溶液中のテル
ル濃度との関係を調べてみたところ、第５図に示
すような結果が得られた。この図より、ｎ形アル
ミニウムガリウム砒素層の伝導電子濃度は、１×
1018cm-3付近まで不純物テルルの添加と共に直線
的に増大するが、その後テルル濃度を増やしても
その増大の伸びが小さくなり、ついには飽和して
ある一定値に達することがわかる。例えば、
Al0.36Ga0.64As層の場合には伝導電子濃度の飽和
値が約５×1018cm-3である。従つて、テルルのみ
を添加する従来の製法では、ｎ形アルミニウムガ
リウム砒素層の伝導電子濃度の増大を図る上で一
定の限界があり、より高レベルの伝導電子濃度を
有するｎ形アルミニウムガリウム砒素層の実現が
求められていた。 本発明の第１の目的は、上記の問題点を解消し
て、伝導電子濃度が従来より高レベルにあるｎ形
アルミニウムガリウム砒素層を有し、発光ダイオ
ードや半導体レーザ等の性能向上に役立つ化合物
半導体装置を提供することにある。 また、本発明の第２の目的は、伝導電子濃度が
高い前記ｎ形半導体層を安定に形成することがで
きる化合物半導体装置の製法を提供することにあ
る。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明者等は、高電子濃度のｎ形アルミニウム
ガリウム砒素層の実現を図るべく不純物の種類を
変えて鋭意研究し、その過程で不純物としてテル
ルの他にゲルマニウム（Ge）をアルミニウムお
よびガリウム砒素（GaAs）含有のガリウム溶液
に添加し、液相エピタキシヤル法に従つてテルル
およびゲルマニウムの双方を添加したｎ形アルミ
ニウムガリウム砒素層を形成したところ、該ｎ形
層は、テルルのみ添加した場合と比較して伝導電
子濃度が増大し、特に伝導電子濃度が約１×1018
cm-3を越える域においても、なお伝導電子濃度が
テルルの含有濃度の増加に従い直線的に増大し、
そして約１×1019cm-3以上となることを見出し
た。例えば、次のような増大効果が観察された。
本発明者等は、ガリウム溶液中の添加テルルの濃
度を1.5×10-4モル分率に一定に保つたまま同溶
液中のゲルマニウム濃度を変化させて、液相エピ
タキシヤルによりテルル、ゲルマニウム混合ドー
ブの各種のｎ形Al0.7Ga0.3As層を形成し、それら
の層の伝導電子濃度を測定した。測定結果の伝導
電子濃度とゲルマニウムの濃度との関係を第４図
のグラフに示す。同図において、○印は当該ｎ形
層の場合を表わし、破線（……）はゲルマニウム
無添加のAl0.7Ga0.3As層の伝導電子濃度のレベル
を表わす。この図により、テルル、ゲルマニウム
混合ドーブのｎ形Al0.7Ga0.3As層は、伝導電子濃
度がゲラマニウム無添加の場合より高く、ゲルマ
ニウム添加量の増加につれて直線的に増大してい
ることがわかる。本発明者等は、上記の知見に基
づいて本発明を完成した。 本発明の化合物半導体装置は、不純物としてテ
ルルおよびゲルマニウムを含有するｎ形半導体の
AlxGa1-xAs（０＜ｘ＜１）層を少なくとも一層
有し、かつ該ｎ形半導体層の伝導電子濃度は約１
×1019cm-3以上であることを特徴とするものであ
る。 また、本発明の化合物半導体装置の製法は、ア
ルミニウム、ガリウムおよび砒素を含有しかつ不
純物としてテルルおよびゲルマニウムを添加した
溶液を高温下で調製し、次に該溶液を化合物半導
体装置の基板あるいはその上側の半導体層の表面
に接触させ続いて徐冷して、テルルおよびゲルマ
ニウムの双方を注入したｎ形半導体層で約１×
1019cm-3以上の伝導電子濃度を有するAlxGa1-x
As（０＜ｘ＜１）層を液相エピタキシヤル法によ
り形成したことを特徴とするものである。 本発明者等は、さらに研究を重ね、その結果本
発明の製法に従つてテルルおよびゲルマニウムを
共に添加しエピタキシヤル成長させて形成したテ
ルル、ゲルマニウム混合ドーブのｎ形アルミニウ
ムガリウム砒素層の伝導電子濃度が、同量のゲル
マニウムのみを添加しその他は同様にして形成し
たゲルマニウム単独ドーブのｎ形アルミニウムガ
リウム砒素層の伝導電子濃度と、同量のテルルの
みを添加しその他は同様にして形成したテルル単
独ドーブのｎ形アルミニウムガリウム砒素層の伝
導電子濃度との和より大きくなることを確認して
いる。即ち、本発明は、テルルおよびゲルマニウ
ムの混合ドープによつて当該ｎ形層の伝導電子濃
度が相乗的に増大する作用を利用したものであ
る。 また、ゲルマニウムは、従来より、ｐ形アルミ
ニウムガリウム砒素層の形成のための不純物とし
て使用されている元素である。本発明の製法にお
いては、ゲルマニウムは約１×10-2モル分率以下
の濃度でエピタキシヤル成長用溶液に添加するの
が好ましい。その濃度を越えてゲルマニウムを過
剰に添加すると、ｎ形アルミニウムガリウム砒素
層の表面が荒れかつ結晶状態が劣化し始めてくる
ためである。 ＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面により説明しま
す。 実施例 １ 第１図に示す化合物半導体装置１は、ｐ形
GaAs基板２（伝導正孔濃度約３×1018cm-3）の
上に、不純物として亜鉛（Zn）を注入したｐ形
Al0.3Ga0.7As層３（層厚約2μｍ、伝導正孔濃度１
×1018cm-3）、不純物としてテルルを注入したｎ
形Al0.3Ga0.7As層４（層厚約1μｍ、伝導電子濃度
３×1018cm-3）、および不純物としてテルルの他
にゲルマニウムを添加したｎ形Al0.7Ga0.3As層５
（層厚約3μｍ）をこの順序に積層形成し、さらに
金（Au）合金のオーミツク電極６ａ，６ｂを該
積層半導体の上下両側に接続してなる発光ダイオ
ードである。 上記の半導体装置１は、スライドボードを用い
た液相エピタキシヤル法に従つて製造される。具
体的には、半導体層３ないし５用ガリウム溶液の
各々の原料を第１表に示す仕込み条件に従つて調
合し、次いで一個または一連の
【表】
ボート中の溶液だめの中に夫々隔離してｐ形
GaAs基板２と共に収め、その後800℃に加熱し
て、均一に溶融した半導体層３ないし５用ガリウ
ム溶液ＡないしＣを夫々調製する。次に、0.3
℃／分の速度で徐冷しながら、794℃まで冷却し
たとき、まず溶液Ａをｐ形GaAs基板の表面に接
触させて亜鉛ドープのｐ形Al0.3Ga0.7As層３を形
成し、その後速やかにボートをずらして溶液Ａを
基板２より除去し、次に溶液Ｂをｐ形Al0.3Ga0.7
As層３の表面に接触させてその上にテルウドー
プのｎ形Al0.3Ga0.7As層４を形成し、その後速や
かに溶液Ｂを除去し、さらに溶液Ｃをｎ形Al0.3
Ga0.7As層の表面に接触させてその上にテルル、
ゲルマニウム混合ドープのｎ形Al0.7Ga0.3As層５
を形成し、その後溶液Ｃを除去する。しかる後、
電極６ａ，６ｂをｎ形Al0.7Ga0.3As層５の上面及
びｐ形GaAs基板２の下面に夫々取付ける。 本半導体装置１は、発光素子としても受光素子
としても利用することができるダイオードであ
る。本装置１におけるテルル、ゲルマニウム混合
ドープのｎ形AlQ7GaQ3As層５は、ｐ−ｎ接合を
なす亜鉛ドープのｐ形Al0.3Ga0.7As層３およびテ
ルルドープのｎ形Al0.3Ga0.7As層４と比較して禁
止帯の幅が広く、よつてpn接合が通常吸収する
光を吸収し難くダイオードの窓層として適してい
る。その上、ｎ形のAl0.7Ga0.3As層５は、伝導電
子濃度が約１×1019cm-3あり従来のテルル単独ド
ープのｎ形Al0.7Ga0.3As層のそれより格段に増大
していた。従つて、そのｎ形層は、抵抗損失を大
幅に減少することができ、発光ダイオード等の窓
層として最適である。 実施例 ２ 第２図に示す化合物半導体装置１１は、ｎ形
GaAs基板１２（伝導電子濃度１×1018cm-3）の
上に、不純物としてテルルの他にゲルマニウムを
添加したｎ形Al0.7Ga0.3As層１３（層厚約2μｍ）、
不純物無注入のAl0.2Ga0.8As層１４（層厚約0.1μ
ｍ）、不純物として亜鉛を添加したｐ形Al0.7Ga0.3
As層１５（層厚2μｍ、伝導正孔濃度１×1018cm
-3）、および不純物としてテルルを添加したｎ形
GaAs層１６（層厚約0.5μｍ）をこの順序に積層
形成し、かつ該ｎ形GaAs層１６に亜鉛拡散のｐ
形領域１７を形成し、さらに金合金のオーミツク
電極１８ａ，１８ｂをその積層半導体の上下両側
に接続してなるダブルヘテロ構造の半導体レーザ
である。 上記の半導体装置１１も、スライドボードを用
いた液相エピタキシヤル法に従つて製造される。
具体的には、まず、半導体層１３ないし１６用ガ
リウム溶液の各々の原料を第２表に示す仕込み条
件に従つて調合し、次いで一個または一連の
GaAs基板２と共に収め、その後800℃に加熱し
て、均一に溶融した半導体層３ないし５用ガリウ
ム溶液ＡないしＣを夫々調製する。次に、0.3
℃／分の速度で徐冷しながら、794℃まで冷却し
たとき、まず溶液Ａをｐ形GaAs基板の表面に接
触させて亜鉛ドープのｐ形Al0.3Ga0.7As層３を形
成し、その後速やかにボートをずらして溶液Ａを
基板２より除去し、次に溶液Ｂをｐ形Al0.3Ga0.7
As層３の表面に接触させてその上にテルウドー
プのｎ形Al0.3Ga0.7As層４を形成し、その後速や
かに溶液Ｂを除去し、さらに溶液Ｃをｎ形Al0.3
Ga0.7As層の表面に接触させてその上にテルル、
ゲルマニウム混合ドープのｎ形Al0.7Ga0.3As層５
を形成し、その後溶液Ｃを除去する。しかる後、
電極６ａ，６ｂをｎ形Al0.7Ga0.3As層５の上面及
びｐ形GaAs基板２の下面に夫々取付ける。 本半導体装置１は、発光素子としても受光素子
としても利用することができるダイオードであ
る。本装置１におけるテルル、ゲルマニウム混合
ドープのｎ形AlQ7GaQ3As層５は、ｐ−ｎ接合を
なす亜鉛ドープのｐ形Al0.3Ga0.7As層３およびテ
ルルドープのｎ形Al0.3Ga0.7As層４と比較して禁
止帯の幅が広く、よつてpn接合が通常吸収する
光を吸収し難くダイオードの窓層として適してい
る。その上、ｎ形のAl0.7Ga0.3As層５は、伝導電
子濃度が約１×1019cm-3あり従来のテルル単独ド
ープのｎ形Al0.7Ga0.3As層のそれより格段に増大
していた。従つて、そのｎ形層は、抵抗損失を大
幅に減少することができ、発光ダイオード等の窓
層として最適である。 実施例 ２ 第２図に示す化合物半導体装置１１は、ｎ形
GaAs基板１２（伝導電子濃度１×1018cm-3）の
上に、不純物としてテルルの他にゲルマニウムを
添加したｎ形Al0.7Ga0.3As層１３（層厚約2μｍ）、
不純物無注入のAl0.2Ga0.8As層１４（層厚約0.1μ
ｍ）、不純物として亜鉛を添加したｐ形Al0.7Ga0.3
As層１５（層厚2μｍ、伝導正孔濃度１×1018cm
-3）、および不純物としてテルルを添加したｎ形
GaAs層１６（層厚約0.5μｍ）をこの順序に積層
形成し、かつ該ｎ形GaAs層１６に亜鉛拡散のｐ
形領域１７を形成し、さらに金合金のオーミツク
電極１８ａ，１８ｂをその積層半導体の上下両側
に接続してなるダブルヘテロ構造の半導体レーザ
である。 上記の半導体装置１１も、スライドボードを用
いた液相エピタキシヤル法に従つて製造される。
具体的には、まず、半導体層１３ないし１６用ガ
リウム溶液の各々の原料を第２表に示す仕込み条
件に従つて調合し、次いで一個または一連の
本発明者等は、エピタキシヤル成長用溶液中の
ゲルマニウム濃度を５×10-3モル分率に一定に保
つたまま同溶液中のテルル添加量を変化させて、
テルル、ゲルマニウム混合ドープのｎ形アルミニ
ウムガリウム砒素AlXGa1-XAs（ｏ＜ｘ＜１）層、
具体的には、Al0.7Ga0.3As層およびAl0.36Ga0.64As
層を有する各種の半導体装置を実施例１、２と同
様の方法により製造し、次に各装置の該ｎ形アル
ミニウムガリウム砒素層の伝導電子濃度を測定し
た。その結果を第３図に示す。同図中、○印はテ
ルル、ゲルマニウム混合ドープのｎ形アルミニウ
ムガリウム砒素層の場合を表わし、●印はゲルマ
ニウム無注入の従来のｎ形アルミニウムガリウム
砒素層の場合を表わす。この図より、テルル、ゲ
ルマニウム混合ドープのｎ形アルミニウムガリウ
ム砒素層は、伝導電子濃度が約１×1018cm-3付近
を越えても飽和せずなお直線的に増大しており、
飽和するゲルマニウム無注入の従来ｎ形層の場合
とは格段に異なつていることがわかる。しかも、
混合ドープの前記ｎ形層はいずれも、結晶状態が
良好であつた。 ＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明の化合物半導体装
置は、不純物としてテルルの他にゲルマニウムを
アルミニウムガリウム砒素層に注入したことによ
り、伝導電子濃度の飽和現象を克服し、伝導電子
濃度が約１×1019cm-3以上と従来より高レベルに
あるｎ形アルミニウムカリウム砒素層が形成さ
れ、高性能のダイオードや半導体レーザ等を提供
することができる。 また、本発明の化合物半導体装置の製法は、ゲ
ルマニウムのテルルと共に液相エピタキシヤル用
溶液に添加してエピタキシヤル成長させたことに
より、伝導電子濃度が約１×1019cm-3以上である
上記ｎ形アルミニウムガリウム砒素層を安定に形
成することができる。
ゲルマニウム濃度を５×10-3モル分率に一定に保
つたまま同溶液中のテルル添加量を変化させて、
テルル、ゲルマニウム混合ドープのｎ形アルミニ
ウムガリウム砒素AlXGa1-XAs（ｏ＜ｘ＜１）層、
具体的には、Al0.7Ga0.3As層およびAl0.36Ga0.64As
層を有する各種の半導体装置を実施例１、２と同
様の方法により製造し、次に各装置の該ｎ形アル
ミニウムガリウム砒素層の伝導電子濃度を測定し
た。その結果を第３図に示す。同図中、○印はテ
ルル、ゲルマニウム混合ドープのｎ形アルミニウ
ムガリウム砒素層の場合を表わし、●印はゲルマ
ニウム無注入の従来のｎ形アルミニウムガリウム
砒素層の場合を表わす。この図より、テルル、ゲ
ルマニウム混合ドープのｎ形アルミニウムガリウ
ム砒素層は、伝導電子濃度が約１×1018cm-3付近
を越えても飽和せずなお直線的に増大しており、
飽和するゲルマニウム無注入の従来ｎ形層の場合
とは格段に異なつていることがわかる。しかも、
混合ドープの前記ｎ形層はいずれも、結晶状態が
良好であつた。 ＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明の化合物半導体装
置は、不純物としてテルルの他にゲルマニウムを
アルミニウムガリウム砒素層に注入したことによ
り、伝導電子濃度の飽和現象を克服し、伝導電子
濃度が約１×1019cm-3以上と従来より高レベルに
あるｎ形アルミニウムカリウム砒素層が形成さ
れ、高性能のダイオードや半導体レーザ等を提供
することができる。 また、本発明の化合物半導体装置の製法は、ゲ
ルマニウムのテルルと共に液相エピタキシヤル用
溶液に添加してエピタキシヤル成長させたことに
より、伝導電子濃度が約１×1019cm-3以上である
上記ｎ形アルミニウムガリウム砒素層を安定に形
成することができる。
第１図は本発明の実施例１の化合物半導体装置
を示す断面図、第２図は実施例２の化合物半導体
装置を示す断面図、第３図はｎ形AlXGa1-XAs（ｏ
＜ｘ＜１）層についてテルル、ゲルマニウム混合
ドープによるい伝導電子濃度の増大効果を示す
図、第４図はテルルドープのｎ形Al0.3Ga0.3As層
について伝導素子濃度と添加ゲルマニウム濃度と
の関係を示す図、第５図は従来のテルル単独ドー
プのｎ形AlXGa1-XAs（ｏ＜ｘ＜１）層について伝
導電子濃度と添加テルルとの関係を示す図であ
る。 図中、１，１１……化合物半導体装置、５，１
３……テルルおよびゲルマニウムを注入したｎ形
Al0.7Ga0.3As層。
を示す断面図、第２図は実施例２の化合物半導体
装置を示す断面図、第３図はｎ形AlXGa1-XAs（ｏ
＜ｘ＜１）層についてテルル、ゲルマニウム混合
ドープによるい伝導電子濃度の増大効果を示す
図、第４図はテルルドープのｎ形Al0.3Ga0.3As層
について伝導素子濃度と添加ゲルマニウム濃度と
の関係を示す図、第５図は従来のテルル単独ドー
プのｎ形AlXGa1-XAs（ｏ＜ｘ＜１）層について伝
導電子濃度と添加テルルとの関係を示す図であ
る。 図中、１，１１……化合物半導体装置、５，１
３……テルルおよびゲルマニウムを注入したｎ形
Al0.7Ga0.3As層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 不純物としてテルルおよびゲルマニウムを含
有するｎ形半導体のAlxGa1-xAs（０＜ｘ＜１）層
を少なくとも一層有し、かつ該ｎ形半導体層の伝
導電子濃度は約１×1019cm-3以上であることを特
徴とする化合物半導体装置。 ２ アルミニウム、ガリウムおよび砒素を含有し
かつ不純物としてテルルおよびゲルマニウムを添
加した溶液を高温下で調製し、次に該溶液をある
温度差分冷却した後化合物半導体基板の表面に接
触させ続いて徐冷して、テルルおよびゲルマニウ
ムの双方を添加したｎ形半導体層で約１×1019cm
-3以上の伝導電子濃度を有するAlxGa1-xAs（０＜
ｘ＜１）層を液相エピタキシヤル法により形成し
たことを特徴とする化合物半導体装置の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59281765A JPS61156727A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 化合物半導体装置およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59281765A JPS61156727A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 化合物半導体装置およびその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61156727A JPS61156727A (ja) | 1986-07-16 |
| JPH0473638B2 true JPH0473638B2 (ja) | 1992-11-24 |
Family
ID=17643655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59281765A Granted JPS61156727A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 化合物半導体装置およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61156727A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5598910A (en) * | 1993-11-01 | 1997-02-04 | Kabushikikaisha Equos Research | Clutch mechanism |
| EP1653103A3 (de) | 2004-10-26 | 2007-09-26 | LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG | Kupplungsscheibenanordnung für eine Mehrscheibenkupplung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5388A (en) * | 1976-06-24 | 1978-01-05 | Hitachi Ltd | Iii-v group chemical compound semiconductor element and its manufacture |
| JPS59169186A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Toshiba Corp | 発光ダイオ−ドの製造方法 |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP59281765A patent/JPS61156727A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61156727A (ja) | 1986-07-16 |
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