JPH07326623A - ＧａＡｓ半導体ダイオードの製造方法 - Google Patents
ＧａＡｓ半導体ダイオードの製造方法Info
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- JPH07326623A JPH07326623A JP6240803A JP24080394A JPH07326623A JP H07326623 A JPH07326623 A JP H07326623A JP 6240803 A JP6240803 A JP 6240803A JP 24080394 A JP24080394 A JP 24080394A JP H07326623 A JPH07326623 A JP H07326623A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 単分子層精度で成長膜を形成することによ
り、高品質の半導体ダイオードを製造する方法を提供す
ること。 【構成】 成長槽内を超高真空に排気すると共に、基板
を所定温度に加熱及び紫外線を照射しながら、Ｇａを含
むガスを所定圧力、所定時間導入し、次いで排気後、Ａ
ｓを含むガスを成長槽内の圧力が所定圧力、所定時間導
入することによりＧａＡｓの結晶１分子層を形成させ、
これを所定回数繰り返すことにより、所定の厚さのＧａ
Ａｓ結晶をエピタキシャル成長させる工程と、前記Ｇａ
Ａｓ結晶をエピタキシャル成長させる際に、前記成長槽
内への前記Ｇａを含むガスの導入と一緒にＺｎを含むガ
スを導入することによりｐ層を形成する工程と、前記Ｇ
ａＡｓ結晶をエピタキシャル成長させる際に、前記成長
槽内への前記Ａｓを含むガスとしてＡｓＨ3の導入と一
緒にＳを含むガスを導入することにより、ｎ層を形成す
る工程と、前記工程を実行することにより形成される前
記基板上のｎ層及びｐ層に対してそれぞれオーミック電
極を形成する工程とを備える。
り、高品質の半導体ダイオードを製造する方法を提供す
ること。 【構成】 成長槽内を超高真空に排気すると共に、基板
を所定温度に加熱及び紫外線を照射しながら、Ｇａを含
むガスを所定圧力、所定時間導入し、次いで排気後、Ａ
ｓを含むガスを成長槽内の圧力が所定圧力、所定時間導
入することによりＧａＡｓの結晶１分子層を形成させ、
これを所定回数繰り返すことにより、所定の厚さのＧａ
Ａｓ結晶をエピタキシャル成長させる工程と、前記Ｇａ
Ａｓ結晶をエピタキシャル成長させる際に、前記成長槽
内への前記Ｇａを含むガスの導入と一緒にＺｎを含むガ
スを導入することによりｐ層を形成する工程と、前記Ｇ
ａＡｓ結晶をエピタキシャル成長させる際に、前記成長
槽内への前記Ａｓを含むガスとしてＡｓＨ3の導入と一
緒にＳを含むガスを導入することにより、ｎ層を形成す
る工程と、前記工程を実行することにより形成される前
記基板上のｎ層及びｐ層に対してそれぞれオーミック電
極を形成する工程とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＧａＡｓ半導体ダイオー
ドの製造方法に関する。
ドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から半導体の薄膜結晶を得るための
気相エピタキシー技術として、有機金属気相成長法（以
下、ＭＯ−ＣＶＤ法と呼ぶ）、分子線エピタキシー法
（以下、ＭＢＥ法と呼ぶ）、原子層エピタキシー法（以
下、ＡＬＥ法と呼ぶ）などが知られている。しかし、Ｍ
Ｏ−ＣＶＤ法はソースとしてＩＩＩ族、Ｖ族元素を水素
ガス等をキャリアとして、同時に反応室へ導入し、熱分
解によって成長させるため、成長層の品質が悪い。ま
た、単分子層オーダーの制御が困難である等の欠点があ
る。
気相エピタキシー技術として、有機金属気相成長法（以
下、ＭＯ−ＣＶＤ法と呼ぶ）、分子線エピタキシー法
（以下、ＭＢＥ法と呼ぶ）、原子層エピタキシー法（以
下、ＡＬＥ法と呼ぶ）などが知られている。しかし、Ｍ
Ｏ−ＣＶＤ法はソースとしてＩＩＩ族、Ｖ族元素を水素
ガス等をキャリアとして、同時に反応室へ導入し、熱分
解によって成長させるため、成長層の品質が悪い。ま
た、単分子層オーダーの制御が困難である等の欠点があ
る。
【０００３】一方、超高真空を利用した結晶成長法とし
てよく知られるＭＢＥ法は、物理吸着を第一段階とする
ために、結晶の品質は化学反応を利用した気相成長法に
劣る。ＧａＡｓのようなＩＩＩ−Ｖ族間の化合物半導体
を成長する時には、ＩＩＩ族、Ｖ族元素をソースとして
用い、ソース源自体を成長室の中に設置している。この
ため、ソース源を加熱して得られる放出ガスと蒸発量の
制御、および、ソースの補給が困難であり、成長速度を
長時間一定に保つことが困難である。また、蒸発物の排
気など真空装置が複雑になる。更には、化合物半導体の
化学量論的組成（ストイキオメトリー）を精密に制御す
ることが困難で、結局、高品質の結晶を得ることができ
ない欠点がある。
てよく知られるＭＢＥ法は、物理吸着を第一段階とする
ために、結晶の品質は化学反応を利用した気相成長法に
劣る。ＧａＡｓのようなＩＩＩ−Ｖ族間の化合物半導体
を成長する時には、ＩＩＩ族、Ｖ族元素をソースとして
用い、ソース源自体を成長室の中に設置している。この
ため、ソース源を加熱して得られる放出ガスと蒸発量の
制御、および、ソースの補給が困難であり、成長速度を
長時間一定に保つことが困難である。また、蒸発物の排
気など真空装置が複雑になる。更には、化合物半導体の
化学量論的組成（ストイキオメトリー）を精密に制御す
ることが困難で、結局、高品質の結晶を得ることができ
ない欠点がある。
【０００４】更にＡＬＥ法は、Ｔ．Ｓｕｎｔｏｌａらが
Ｕ．Ｓ．Ｐ．Ｎｏ．４０５８４３０（１９７７）で説明
しているように、半導体元素をパルス状に供給し、基板
に付着させることにより結晶を原子層ずつ成長させるも
のであるが、半導体の単結晶を成長させることができな
い。即ち、単結晶の薄膜を形成させるために、同じグル
ープのＭ．Ｐｅｓｓａらが用いた方法は、ＡＬＥ法でな
く、１９８４年の米真空協会の論文集（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓ
ｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ、Ａ２（１９８４）４１８）に発
表しているように前記ＭＢＥ法によるものである。
Ｕ．Ｓ．Ｐ．Ｎｏ．４０５８４３０（１９７７）で説明
しているように、半導体元素をパルス状に供給し、基板
に付着させることにより結晶を原子層ずつ成長させるも
のであるが、半導体の単結晶を成長させることができな
い。即ち、単結晶の薄膜を形成させるために、同じグル
ープのＭ．Ｐｅｓｓａらが用いた方法は、ＡＬＥ法でな
く、１９８４年の米真空協会の論文集（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓ
ｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ、Ａ２（１９８４）４１８）に発
表しているように前記ＭＢＥ法によるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、ＭＯ−Ｃ
ＶＤ法やＭＢＥ法では化学量論的組成を満足する高品質
の結晶を単分子層オーダーで形成することが困難な一
方、ＡＬＥ法では単結晶が得られない欠点があった。
ＶＤ法やＭＢＥ法では化学量論的組成を満足する高品質
の結晶を単分子層オーダーで形成することが困難な一
方、ＡＬＥ法では単結晶が得られない欠点があった。
【０００６】本発明は上記従来技術の欠点を除き、化学
量論的組成を制御することにより結晶成長層の品質を改
善し、単分子層の精度で成長膜を形成することにより、
高品質のＧａＡｓ半導体ダイオードを製造する方法を提
供することを目的とする。
量論的組成を制御することにより結晶成長層の品質を改
善し、単分子層の精度で成長膜を形成することにより、
高品質のＧａＡｓ半導体ダイオードを製造する方法を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ＧａＡｓ基板上に、真空に排気する成長槽内に外部より
ＧａＡｓの結晶成分元素及び不純物を含むガスを導入
し、前記基板上にｎ層の半導体の結晶を順次エピタキシ
ャル成長させてＧａＡｓ半導体ダイオードを製造する方
法において、前記成長槽内を１０-7パスカル以下の圧力
に排気すると共に、前記基板を３００〜約４００℃に加
熱すると同時に前記基板に紫外線を照射しながら、Ｇａ
を含むガスとしてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）又はＧ
ａＣｌ3を成長槽内の圧力が１０-1〜１０-7Ｐａとなる
範囲で０．５〜１０秒間導入し、次いで前記Ｇａを含む
ガスとしてトリメチルガリウム又はＧａＣｌ3を前記成
長槽内より排気後、Ａｓを含むガスとしてＡｓＨ3及び
Ｓを含むガスを成長槽内の圧力が１０-1〜１０-7Ｐａと
なる範囲で２〜２００秒間導入することによりＧａＡｓ
の結晶１分子層を形成させ、これを所定回数繰り返すこ
とにより、所定の厚さのｎ型のＧａＡｓ結晶をエピタキ
シャル成長させる工程と、前記ＧａＡｓ結晶をエピタキ
シャル成長させる際に、前記成長槽内への前記Ａｓを含
むガスとしてＡｓＨ3の導入と一緒にＳを含むガスを導
入することにより、ｎ層を形成する工程と、前記工程を
実行することにより形成される前記基板上のｎ層に対し
てそれぞれ金属を用いてオーミック電極乃至はショット
キーバリア電極を形成する工程とを備えたことを特徴と
する。
ＧａＡｓ基板上に、真空に排気する成長槽内に外部より
ＧａＡｓの結晶成分元素及び不純物を含むガスを導入
し、前記基板上にｎ層の半導体の結晶を順次エピタキシ
ャル成長させてＧａＡｓ半導体ダイオードを製造する方
法において、前記成長槽内を１０-7パスカル以下の圧力
に排気すると共に、前記基板を３００〜約４００℃に加
熱すると同時に前記基板に紫外線を照射しながら、Ｇａ
を含むガスとしてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）又はＧ
ａＣｌ3を成長槽内の圧力が１０-1〜１０-7Ｐａとなる
範囲で０．５〜１０秒間導入し、次いで前記Ｇａを含む
ガスとしてトリメチルガリウム又はＧａＣｌ3を前記成
長槽内より排気後、Ａｓを含むガスとしてＡｓＨ3及び
Ｓを含むガスを成長槽内の圧力が１０-1〜１０-7Ｐａと
なる範囲で２〜２００秒間導入することによりＧａＡｓ
の結晶１分子層を形成させ、これを所定回数繰り返すこ
とにより、所定の厚さのｎ型のＧａＡｓ結晶をエピタキ
シャル成長させる工程と、前記ＧａＡｓ結晶をエピタキ
シャル成長させる際に、前記成長槽内への前記Ａｓを含
むガスとしてＡｓＨ3の導入と一緒にＳを含むガスを導
入することにより、ｎ層を形成する工程と、前記工程を
実行することにより形成される前記基板上のｎ層に対し
てそれぞれ金属を用いてオーミック電極乃至はショット
キーバリア電極を形成する工程とを備えたことを特徴と
する。
【０００８】また請求項２に係る発明は、前記エピタキ
シャル成長層の少なくとも一部は不純物密度分布が均一
であることを特徴とする。
シャル成長層の少なくとも一部は不純物密度分布が均一
であることを特徴とする。
【０００９】更に請求項３に係る発明は、前記エピタキ
シャル成長層の少なくとも一部は不純物密度分布が均一
でないことを特徴とする。
シャル成長層の少なくとも一部は不純物密度分布が均一
でないことを特徴とする。
【００１０】
【作用】請求項１記載の構成によれば、ＧａＡｓ半導体
の結晶膜を分子層単位の精度で結晶性良く成長させるこ
とができ、また、不純物の添加も一層ごとに制御するこ
とができ、非常に急岐な不純物密度分布も得ることがで
きることから、高品質なＧａＡｓ半導体ダイオードが製
造できるようになる。
の結晶膜を分子層単位の精度で結晶性良く成長させるこ
とができ、また、不純物の添加も一層ごとに制御するこ
とができ、非常に急岐な不純物密度分布も得ることがで
きることから、高品質なＧａＡｓ半導体ダイオードが製
造できるようになる。
【００１１】請求項２記載の構成によれば、ＧａＡｓ半
導体の結晶膜を分子層単位の精度で結晶性良く成長させ
ることができ、更に、分子層単位で均一な不純物密度の
層を精度良く形成できることから高品質なＧａＡｓ半導
体ダイオードが製造できるようになる。
導体の結晶膜を分子層単位の精度で結晶性良く成長させ
ることができ、更に、分子層単位で均一な不純物密度の
層を精度良く形成できることから高品質なＧａＡｓ半導
体ダイオードが製造できるようになる。
【００１２】請求項３記載の構成によれば、ＧａＡｓ半
導体の結晶膜を分子層単位の精度で結晶性良く成長させ
ることができ、更に、分子層単位で不純物密度を変化さ
せることが精度良くできることから高品質なＧａＡｓ半
導体ダイオードが製造できるようになる。
導体の結晶膜を分子層単位の精度で結晶性良く成長させ
ることができ、更に、分子層単位で不純物密度を変化さ
せることが精度良くできることから高品質なＧａＡｓ半
導体ダイオードが製造できるようになる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１４】第１図は本発明の一実施例に係るＧａＡｓ
半導体ダイオード製造装置の構成図を示したもので、１
は成長槽で材質はステンレス等の金属、２はゲートバル
ブ、３は成長槽１を超高真空に排気するための排気装
置、４はＧａＣｌ3またはＴＭＧ（トリメチルガリウ
ム）等のＧａを含むガスを導入するノズル、５はＡｓＨ
3を導入するノズル、６はＴＭＺ（トリメチル亜鉛）Ｄ
ＭＺ（ディメチル亜鉛）等のＺｎを含むガスを導入する
ノズル、７はＨ2Ｓ等のＳを含むガスを導入するノズ
ル、８，９，１０，１１は前記ノズルを開閉するバルブ
でガス源１２（ＴＭＧ、ＧａＣｌ3等），１３（Ａｓ
Ｈ3），１４（ＤＭＺ、ＴＭＺ等），１５（Ｈ2Ｓ）との
間に設けられたもの、１６は基板加熱用のヒーターで石
英ガラスに封入したＷ（タングステン）線で配線は省略
して図示しているもの、１７は測温用の熱電対、１８は
ＧａＡｓ基板、１９は成長槽内の圧力を測定するための
圧力計であり、２０は基板照射用の光源、２１は光源２
０用の窓である。ここで、光源２０としては水銀ラン
プ、レーザー等を用いることができる。
半導体ダイオード製造装置の構成図を示したもので、１
は成長槽で材質はステンレス等の金属、２はゲートバル
ブ、３は成長槽１を超高真空に排気するための排気装
置、４はＧａＣｌ3またはＴＭＧ（トリメチルガリウ
ム）等のＧａを含むガスを導入するノズル、５はＡｓＨ
3を導入するノズル、６はＴＭＺ（トリメチル亜鉛）Ｄ
ＭＺ（ディメチル亜鉛）等のＺｎを含むガスを導入する
ノズル、７はＨ2Ｓ等のＳを含むガスを導入するノズ
ル、８，９，１０，１１は前記ノズルを開閉するバルブ
でガス源１２（ＴＭＧ、ＧａＣｌ3等），１３（Ａｓ
Ｈ3），１４（ＤＭＺ、ＴＭＺ等），１５（Ｈ2Ｓ）との
間に設けられたもの、１６は基板加熱用のヒーターで石
英ガラスに封入したＷ（タングステン）線で配線は省略
して図示しているもの、１７は測温用の熱電対、１８は
ＧａＡｓ基板、１９は成長槽内の圧力を測定するための
圧力計であり、２０は基板照射用の光源、２１は光源２
０用の窓である。ここで、光源２０としては水銀ラン
プ、レーザー等を用いることができる。
【００１５】上記構成で、基板１８上にＧａＡｓの結晶
を成長させるには、先ずゲートバルブ２を開けて超高真
空排気装置３により成長槽１０-7〜１０-8パスカル（以
下、Ｐａと略す）程度に排気する。次に、ＧａＡｓ基板
１８を例えば３００〜８００℃程度にヒーター１６によ
り加熱した後に、ＴＭＧ１２を成長槽内の圧力が１０-1
〜１０-7Ｐａとなる範囲で０．５〜１０秒間バルブ８を
開けて導入する。次に、そのＴＭＧを成長槽１内より排
気後、ＡｓＨ3１３を成長槽１内の圧力が１０-1〜１０
-7Ｐａとなる範囲で２〜２００秒間バルブ５を開けて導
入する。これにより、ＧａＡｓの結晶１分子層が成長で
きる。
を成長させるには、先ずゲートバルブ２を開けて超高真
空排気装置３により成長槽１０-7〜１０-8パスカル（以
下、Ｐａと略す）程度に排気する。次に、ＧａＡｓ基板
１８を例えば３００〜８００℃程度にヒーター１６によ
り加熱した後に、ＴＭＧ１２を成長槽内の圧力が１０-1
〜１０-7Ｐａとなる範囲で０．５〜１０秒間バルブ８を
開けて導入する。次に、そのＴＭＧを成長槽１内より排
気後、ＡｓＨ3１３を成長槽１内の圧力が１０-1〜１０
-7Ｐａとなる範囲で２〜２００秒間バルブ５を開けて導
入する。これにより、ＧａＡｓの結晶１分子層が成長で
きる。
【００１６】一方、不純物の添加は、ＧａＡｓの成長と
同じようにして、ｐ型の場合はＩＩＩ族のＧａとＩＩ族
のＺｎを含むガスを導入し、ｎ型の場合はＶ族のＡｓと
ＶＩ族のＳを含むガスを導入することによって達成する
ことができ、それぞれｐ、ｎ型の不純物添加された１分
子層が成長できる。
同じようにして、ｐ型の場合はＩＩＩ族のＧａとＩＩ族
のＺｎを含むガスを導入し、ｎ型の場合はＶ族のＡｓと
ＶＩ族のＳを含むガスを導入することによって達成する
ことができ、それぞれｐ、ｎ型の不純物添加された１分
子層が成長できる。
【００１７】このとき、基板１８の加熱と同時に光源２
０から紫外線を照射するようにすれば、成長温度を４０
０℃以下に低下させることができ、不純物のオートドー
ピング乃至は相互拡散を抑制することができるようにな
る。
０から紫外線を照射するようにすれば、成長温度を４０
０℃以下に低下させることができ、不純物のオートドー
ピング乃至は相互拡散を抑制することができるようにな
る。
【００１８】この分子層エピタキシャル成長乃至は光分
子層エピタキシャル成長はＩＩＩ−Ｖ族の成分元素を含
むガスを交互に導入し、化学反応によって成長が進むの
で化学量論的組成を完全なものとすることができ、高品
質の結晶を１分子層ずつ成長させることができる。
子層エピタキシャル成長はＩＩＩ−Ｖ族の成分元素を含
むガスを交互に導入し、化学反応によって成長が進むの
で化学量論的組成を完全なものとすることができ、高品
質の結晶を１分子層ずつ成長させることができる。
【００１９】第２図は第１図の装置を用いた上記エピタ
キシャル成長法によってダイオードを製造する場合の製
造過程を示したもので、同図（ａ）に示す３１はｎ
+（ρ＝１×１０-3Ω・ｃｍ）のＧａＡｓ基板である。
この基板３１上に、同図（ｂ）に示すように、上記エピ
タキシャル成長法により不純物密度が１×１０15ｃｍ-3
で厚さ０．１μｍのｎ層を成長させる。更に、同図
（ｃ）に示すように、ｎ+基板３１に対してオーミック
コンタクトとなるＡｕ−ＧｅまたはＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ層
の電極３３と、同図（ｄ）に示すようにｎ層３２への電
極３４とを設けてダイオードを形成する。
キシャル成長法によってダイオードを製造する場合の製
造過程を示したもので、同図（ａ）に示す３１はｎ
+（ρ＝１×１０-3Ω・ｃｍ）のＧａＡｓ基板である。
この基板３１上に、同図（ｂ）に示すように、上記エピ
タキシャル成長法により不純物密度が１×１０15ｃｍ-3
で厚さ０．１μｍのｎ層を成長させる。更に、同図
（ｃ）に示すように、ｎ+基板３１に対してオーミック
コンタクトとなるＡｕ−ＧｅまたはＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ層
の電極３３と、同図（ｄ）に示すようにｎ層３２への電
極３４とを設けてダイオードを形成する。
【００２０】この場合、電極３４としてｎ層３２に対し
てオーミックコンタクトとなるＡｕ−Ｇｅ等の合金を用
いた場合にはガンダイオードが形成できる。一方、Ａ
ｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ａｌ等の周知
のショットキーバリアを形成する金属を用いた場合に
は、良好なショットキーバリアダイオードが形成でき
る。
てオーミックコンタクトとなるＡｕ−Ｇｅ等の合金を用
いた場合にはガンダイオードが形成できる。一方、Ａ
ｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｈｆ、Ａｌ等の周知
のショットキーバリアを形成する金属を用いた場合に
は、良好なショットキーバリアダイオードが形成でき
る。
【００２１】第３図は他のダイオードの製造過程を示し
たもので、第２図の場合と同様、第１図の装置を用いて
ＧａＡｓ基板３１上にｎ層３５をエピタキシャル成長さ
せ、上下面部に電極３３，３４を形成してダイオードを
製造する。このとき、ｎ層３５を基板３１側から表面に
かけて不純物密度分布が高くなるようにエピタキシャル
成長させることにより、可変容量ダイオード所謂バラク
タダイオードが製造できる。この場合、不純物密度分布
を適宜調整することによって、階段接合、傾斜接合、超
階段接合等の構造が容易に実現できる。また、成長温度
は基板に光を照射することによって３５０℃とすること
ができるので、不純物の相互拡散数、オートドーピング
等がなく理想的な不純物密度分布を得ることができる。
たもので、第２図の場合と同様、第１図の装置を用いて
ＧａＡｓ基板３１上にｎ層３５をエピタキシャル成長さ
せ、上下面部に電極３３，３４を形成してダイオードを
製造する。このとき、ｎ層３５を基板３１側から表面に
かけて不純物密度分布が高くなるようにエピタキシャル
成長させることにより、可変容量ダイオード所謂バラク
タダイオードが製造できる。この場合、不純物密度分布
を適宜調整することによって、階段接合、傾斜接合、超
階段接合等の構造が容易に実現できる。また、成長温度
は基板に光を照射することによって３５０℃とすること
ができるので、不純物の相互拡散数、オートドーピング
等がなく理想的な不純物密度分布を得ることができる。
【００２２】尚、以上の実施例において、基板上に成長
させるエピタキシャル成長槽はｐ型であってもよいこと
は言う迄もない。
させるエピタキシャル成長槽はｐ型であってもよいこと
は言う迄もない。
【００２３】このように、分子層ないしは光分子層エピ
タキシャル成長法により、大体４００℃以下で良好なエ
ピタキシャル層が形成できるので、不純物密度分布の非
常に急岐なダイオードを形成することができる。
タキシャル成長法により、大体４００℃以下で良好なエ
ピタキシャル層が形成できるので、不純物密度分布の非
常に急岐なダイオードを形成することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、ＧａＡｓ半導体の結晶膜を分子層単位の精度で結晶
性良く成長させることができ、また、不純物の添加も一
層ごとに制御することができ、非常に急岐な不純物密度
分布も得ることができることから、高品質なＧａＡｓ半
導体ダイオードが製造できるようになる。
ば、ＧａＡｓ半導体の結晶膜を分子層単位の精度で結晶
性良く成長させることができ、また、不純物の添加も一
層ごとに制御することができ、非常に急岐な不純物密度
分布も得ることができることから、高品質なＧａＡｓ半
導体ダイオードが製造できるようになる。
【００２５】請求項２に係る発明によれば、ＧａＡｓ半
導体の結晶膜を分子層単位の精度で結晶性良く成長させ
ることができ、更に、分子層単位で均一な不純物密度の
層を精度良く形成できることから高品質なＧａＡｓ半導
体ダイオードが製造できるようになる。
導体の結晶膜を分子層単位の精度で結晶性良く成長させ
ることができ、更に、分子層単位で均一な不純物密度の
層を精度良く形成できることから高品質なＧａＡｓ半導
体ダイオードが製造できるようになる。
【００２６】請求項３に係る発明によれば、ＧａＡｓ半
導体の結晶膜を分子層単位の精度で結晶性良く成長させ
ることができ、更に、分子層単位で不純物密度を変化さ
せることが精度良くできることから高品質なＧａＡｓ半
導体ダイオードが製造できるようになる。
導体の結晶膜を分子層単位の精度で結晶性良く成長させ
ることができ、更に、分子層単位で不純物密度を変化さ
せることが精度良くできることから高品質なＧａＡｓ半
導体ダイオードが製造できるようになる。
【図１】本発明の一実施例に係るＧａＡｓ半導体ダイオ
ードの製造装置の構成図である。
ードの製造装置の構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）はガンダイオードないしはショ
ットキーバリアダイオードの製造過程説明図である。
ットキーバリアダイオードの製造過程説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）はバラクタダイオードの製造過
程説明図である。
程説明図である。
１・・・金属 ２・・・ゲートバルブ ３・・・排気装置 ４，５，６，７・・・ノズル ８，９，１０，１１・・・バルブ １２，１３，１４，１５・・・ガス源 １６・・・ヒーター １７・・・熱電対 １８・・・ＧａＡｓ基板 １９・・・圧力計 ２０・・・光源 ２１・・・窓
フロントページの続き (72)発明者 本谷 薫 宮城県仙台市米ケ袋２丁目１番９号406
Claims (3)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ基板上に、真空に排気する成長
槽内に外部よりＧａＡｓの結晶成分元素及び不純物を含
むガスを導入し、前記基板上にｎ層の半導体の結晶を順
次エピタキシャル成長させてＧａＡｓ半導体ダイオード
を製造する方法において、 前記成長槽内を１０-7パスカル以下の圧力に排気すると
共に、前記基板を３００〜約４００℃に加熱すると同時
に前記基板に紫外線を照射しながら、Ｇａを含むガスと
してトリメチルガリウム（ＴＭＧ）又はＧａＣｌ3を成
長槽内の圧力が１０-1〜１０-7Ｐａとなる範囲で０．５
〜１０秒間導入し、次いで前記Ｇａを含むガスとしてト
リメチルガリウム又はＧａＣｌ3を前記成長槽内より排
気後、Ａｓを含むガスとしてＡｓＨ3及びＳを含むガス
を成長槽内の圧力が１０-1〜１０-7Ｐａとなる範囲で２
〜２００秒間導入することによりＧａＡｓの結晶１分子
層を形成させ、これを所定回数繰り返すことにより、所
定の厚さのｎ型のＧａＡｓ結晶をエピタキシャル成長さ
せる工程と、 前記ＧａＡｓ結晶をエピタキシャル成長させる際に、前
記成長槽内への前記Ａｓを含むガスとしてＡｓＨ3の導
入と一緒にＳを含むガスを導入することにより、ｎ層を
形成する工程と、 前記工程を実行することにより形成される前記基板上の
ｎ層に対してそれぞれ金属を用いてオーミック電極乃至
はショットキーバリア電極を形成する工程とを備えたこ
とを特徴とするＧａＡｓ半導体ダイオードの製造方法。 - 【請求項２】 特許請求の範囲第１項記載において、前
記エピタキシャル成長層の少なくとも一部は不純物密度
分布が均一であるＧａＡｓ半導体ダイオードの製造方
法。 - 【請求項３】 特許請求の範囲第１項記載において、前
記エピタキシャル成長層の少なくとも一部は不純物密度
分布が均一でないＧａＡｓ半導体ダイオードの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6240803A JP2654608B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ＧａＡｓ半導体ダイオードの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6240803A JP2654608B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ＧａＡｓ半導体ダイオードの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59153970A Division JPH0713966B2 (ja) | 1984-07-26 | 1984-07-26 | ＧａＡｓ半導体ダイオードの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326623A true JPH07326623A (ja) | 1995-12-12 |
| JP2654608B2 JP2654608B2 (ja) | 1997-09-17 |
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ID=17064924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6240803A Expired - Fee Related JP2654608B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ＧａＡｓ半導体ダイオードの製造方法 |
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|---|---|
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5177589A (ja) * | 1974-11-29 | 1976-07-05 | Instrumentarium Oy | |
| JPS51111086A (en) * | 1975-03-26 | 1976-10-01 | Hitachi Ltd | Manufacturing method of semi-conductor equipment |
| JPS51121276A (en) * | 1975-04-17 | 1976-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Variable capacitance element |
| JPS55120129A (en) * | 1979-03-09 | 1980-09-16 | Fujitsu Ltd | Method for gaseous-phase growth of semiconductor |
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-
1994
- 1994-09-09 JP JP6240803A patent/JP2654608B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2654608B2 (ja) | 1997-09-17 |
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