JPH0657631B2 - 液相エピタキシヤル成長法 - Google Patents

液相エピタキシヤル成長法

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JPH0657631B2
JPH0657631B2 JP60246395A JP24639585A JPH0657631B2 JP H0657631 B2 JPH0657631 B2 JP H0657631B2 JP 60246395 A JP60246395 A JP 60246395A JP 24639585 A JP24639585 A JP 24639585A JP H0657631 B2 JPH0657631 B2 JP H0657631B2
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JP
Japan
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epitaxial growth
liquid phase
growth
plane
crystal
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茂隆 村里
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Showa Denko KK
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、GaP基板上に液相エピタキシーによって緑色
系発光ダイオード用のエピタキシャル層を形成する方法
に係るものである。
〔従来の技術〕
GaP基板上に液相法によってエピタキシャル層を形成す
る場合、基板を（111）面で切出したのち、通常基板表
面の平滑化の為に王水（HNO3：HCl＝１：３）によるエ
ッチング処理が行われる。50℃５分間の処理によって、
基板表面はいわゆる鏡面となる。しかしながら、GaPの
結晶構造は（111）面において表面にＰが現われている
面（Ｐ面と称す）と、Gaが現われている面（Ga面と称
す）とが１枚のウエハーの表と裏とをなす構造を持って
おり、前記処理によって鏡面となるのはＰ面である。従
ってこれまでGaPの液相エピタキシャル成長は、この鏡
面であるＰ面上のみに行われてきた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところでGaP緑色系発光ダイオード用結晶成長におい
て、酸素の混入があると、ｐ型成長層中で赤色発光の中
心をつくり、発光スペクトル中に赤色成分が混入し、純
粋な緑色が得られないので好ましくない。しかし従来の
方法ではこの赤色成分を一定レベル以下に下げる事は出
来ず、輝度の高い純粋な緑色発光を得ることが困難であ
った。エピタキシャル成長工程においては微量の酸素の
混入は避けられないが、本発明は微量のガス成分が存在
する場合でも、純緑色に近い光輝度の発光ダイオード用
エピタキシャル成長層を提供せんとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は結晶成長の面方位が、気相成分の結晶中への
導入に関係があるとの仮説を立て、一連の研究をした結
果、酸素（Ｏ）の気相成分の結晶中への偏析が、Ｐ面成
長に較べ、Ga面成長における方が小さい事が明らかとな
った。これにより本発明を完成するに至った。
GaPの（111）Ga面は通常の王水エッチングではなお微少
な凹凸を残しており、そのままエピタキシャル成長させ
たのでは完全な結晶層を成長させることはできない。
Ga面に完全な結晶層をエピタキシャル成長させるには、
Ga面を50μ以上の深さにわたってメルトバックしたの
ち、エピタキシャル成長させれば良いことが判明した。
50μ以上の深いメルトバックを行えば、必ずしも、基板
表面を事前に鏡面にしなくても良好な成長面が得られる
事がわかった。これによって本発明を工業的に実施する
に当り、基板表面の平滑化の為に、機械的研摩を不要と
する事につながり、利点が大きい。
メルトバックは通常の方法が利用できる。すなわち、エ
ピタキシャル成長に先立ってGaP基板のGa面上にGa溶液
を乗せ、高温にして一定時間保持する。Ga溶液とはGa液
であっても良いし、Ｐを含む溶液であっても飽和溶液に
なっていなければ良い。温度はＰが溶解度を持つ550℃
以上であれば良く、好ましくは800℃以上である。
メルトバック深さは時間によって調整し、50μ以上とな
るように選択すれば良い。
〔発明の実施例〕
アズスライスのGaPn型基板を有機洗浄した後、通常のス
ライドボートを用いて、（111）Ga面にエピタキシャル
成長を行った。ｎ層のエピタキシャル成長開始前にｎ型
GaP溶液を載せて820℃で30分間保持し、100μのメルト
バックを行った。次いで同じ溶液を載せて冷却を開始し
40μ厚のｎ層エピタキシャル成長を行った後、引続いて
40μのｐ層エピタキシャル成長を行った。この時成長雰
囲気はH2のみとした。
得られた結晶表面はＰ面に成長した結晶表面と同等の平
滑度であった。得られた結晶から作成した発光ダイオー
ドの発光スペクトルは550nmにピークを持ち、700nm近傍
の赤色成分は、従来のＰ面成長結晶から作成した発光ダ
イオードの赤色成分の約10分の１以下であった。この様
子を第１図に示す。なお発光輝度はGa面成長とＰ面成長
とで差は見られなかった。
また、発光ピークはＰ面成長の発光ピークより約２nm短
波長側にずれており、より緑色性の強いダイオードが得
られた。
〔発明の効果〕
本発明によって赤色成分が少くかつより短波長側にピー
クを持つGaP緑色発光ダイオードが得られた。
なお、実施例には、窒素（Ｎ）を結晶中に発光中心とし
て含まない方法を示したが、Ｎを発光中心として含む結
晶の成長法に本発明を適用する事も可能である事は言う
までもない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を使用して得られた発光ダイオードの発
光スペクトルを示す図である。 図中実線は従来のＰ面成長による場合を示し、破線は本
発明のGa面成長による場合を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】GaP基板を用いて液相エピタキシャルによ
    って緑色発光ダイオード用結晶層を成長させるに当り、
    （111）−Ga面に結晶層を成長させる事を特徴とする液
    相エピタキシャル成長法。
JP60246395A 1985-11-05 1985-11-05 液相エピタキシヤル成長法 Expired - Lifetime JPH0657631B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5536983A (en) * 1978-09-07 1980-03-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid phase growth method
JPS5633852A (en) * 1979-08-29 1981-04-04 Hitachi Ltd Manufacture of semiconductor device

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