JPH0789799A - Ｉｎ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法 - Google Patents
Ｉｎ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法Info
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- JPH0789799A JPH0789799A JP23439193A JP23439193A JPH0789799A JP H0789799 A JPH0789799 A JP H0789799A JP 23439193 A JP23439193 A JP 23439193A JP 23439193 A JP23439193 A JP 23439193A JP H0789799 A JPH0789799 A JP H0789799A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 有機金属気相成長法を用いて６００℃以上の
成長温度で結晶欠陥の少ないＩｎ系III-Ｖ族化合物半導
体結晶を作製する方法を提供しようとするものである。 【構成】 Ｉｎ原料とＶ族原料を交互に供給し、成長温
度を６００〜８００℃の範囲で気相成長することを特徴
とするＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法であ
る。
成長温度で結晶欠陥の少ないＩｎ系III-Ｖ族化合物半導
体結晶を作製する方法を提供しようとするものである。 【構成】 Ｉｎ原料とＶ族原料を交互に供給し、成長温
度を６００〜８００℃の範囲で気相成長することを特徴
とするＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機金属気相成長法を
用いるＩｎＡｓ，ＩｎＰ，ＩｎＳｂ等のＩｎ系III-Ｖ族
化合物半導体結晶の作製方法に関する。
用いるＩｎＡｓ，ＩｎＰ，ＩｎＳｂ等のＩｎ系III-Ｖ族
化合物半導体結晶の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩｎＡｓ化合物半導体やIII 族元素がＩ
ｎであるＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体は、ＧａＡｓとは
異なった特徴を有しており、様々な光電子デバイスに数
多く利用されている。これらの化合物半導体結晶は有機
金属気相成長法で作製されていた。ＩｎＡｓを成長する
場合には、III 族原料としてＴＭＩ（トリメチルインジ
ウム）、ＴＥＩ（トリエチルインジウム）等を、Ｖ族原
料としてはＡｓＨ3 （アルシン）やＴＢＡ（ターシャル
ブチルアルシン）等を用いて４００℃以上６００℃未満
の成長温度に加熱した基板上で原料を熱分解して成長を
行っていた。
ｎであるＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体は、ＧａＡｓとは
異なった特徴を有しており、様々な光電子デバイスに数
多く利用されている。これらの化合物半導体結晶は有機
金属気相成長法で作製されていた。ＩｎＡｓを成長する
場合には、III 族原料としてＴＭＩ（トリメチルインジ
ウム）、ＴＥＩ（トリエチルインジウム）等を、Ｖ族原
料としてはＡｓＨ3 （アルシン）やＴＢＡ（ターシャル
ブチルアルシン）等を用いて４００℃以上６００℃未満
の成長温度に加熱した基板上で原料を熱分解して成長を
行っていた。
【０００３】上記の成長温度の範囲で４００℃を下回る
と原料の熱分解が完全に起こらず、結晶性が悪化する。
また、６００℃以上の高温では、III 族原料（例えばＴ
ＭＩ）とＶ族原料（例えばＡｓＨ3 ）の間の熱分解反応
が基板表面より前の気相中で発生して、やはり結晶性が
悪化してしまう。
と原料の熱分解が完全に起こらず、結晶性が悪化する。
また、６００℃以上の高温では、III 族原料（例えばＴ
ＭＩ）とＶ族原料（例えばＡｓＨ3 ）の間の熱分解反応
が基板表面より前の気相中で発生して、やはり結晶性が
悪化してしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、ＧａＡｓ、Ａｌ
ＧａＡｓ、ＧａＰ等の化合物半導体を有機金属気相成長
法で結晶欠陥の少ない良好な結晶を成長させるには６０
０℃以上の成長温度が必要であることは知られていた
が、上記の理由でＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶につ
いては６００℃以上の成長温度で気相成長させることが
できなかった。そこで、本発明では、有機金属気相成長
法を用いて６００℃以上の成長温度で結晶欠陥の少ない
Ｉｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶を作製する方法を提供
しようとするものである。
ＧａＡｓ、ＧａＰ等の化合物半導体を有機金属気相成長
法で結晶欠陥の少ない良好な結晶を成長させるには６０
０℃以上の成長温度が必要であることは知られていた
が、上記の理由でＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶につ
いては６００℃以上の成長温度で気相成長させることが
できなかった。そこで、本発明では、有機金属気相成長
法を用いて６００℃以上の成長温度で結晶欠陥の少ない
Ｉｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶を作製する方法を提供
しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機金属気相
成長法を用いるＩｎＡｓ等のＩｎ系III-Ｖ族化合物半導
体結晶の作製方法において、Ｉｎ原料とＶ族原料を交互
に供給し、成長温度を６００〜８００℃の範囲で気相成
長することを特徴とするＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結
晶の作製方法である。
成長法を用いるＩｎＡｓ等のＩｎ系III-Ｖ族化合物半導
体結晶の作製方法において、Ｉｎ原料とＶ族原料を交互
に供給し、成長温度を６００〜８００℃の範囲で気相成
長することを特徴とするＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結
晶の作製方法である。
【０００６】
【作用】図２は従来の有機金属気相成長法でＩｎＡｓを
成長するときの原料供給のシーケンスを示した図で、II
I 族原料（ＴＭＩ，ＴＥＩ等）とＶ族原料（ＡｓＨ3 ，
ＴＢＡ等）を同時に基板上に流して気相成長する方法で
ある。この方法は、Ｇａ系やＡｌ系の有機金属とは異な
り、Ｉｎ系の原料では成長温度を６００℃以上に上げる
と、基板より前に熱分解反応を起こすため、基板上に良
好な結晶を成長させることができなかった。
成長するときの原料供給のシーケンスを示した図で、II
I 族原料（ＴＭＩ，ＴＥＩ等）とＶ族原料（ＡｓＨ3 ，
ＴＢＡ等）を同時に基板上に流して気相成長する方法で
ある。この方法は、Ｇａ系やＡｌ系の有機金属とは異な
り、Ｉｎ系の原料では成長温度を６００℃以上に上げる
と、基板より前に熱分解反応を起こすため、基板上に良
好な結晶を成長させることができなかった。
【０００７】図１は本発明の原料供給のシーケンスを示
した図で、III 族原料とＶ族を交互に流し、その間に水
素のみを流す時間を設けることにより、基板より上流に
おける原料の混合を防止することができ、６００℃以上
という高温の成長温度の採用を可能にした。その結果、
ＧａＡｓ等の結晶と同様に、結晶欠陥の少ない良好なＩ
ｎＡｓ結晶を作製することができるようになった。な
お、成長温度が８００℃を上回ると、成長したエピタキ
シャル層が分解・再蒸発を始めるため、上限の成長温度
を８００℃にした。以上、ＩｎＡｓ結晶の作製について
述べたが、その他のＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶に
ついても同様にして結晶欠陥の少ない良好な結晶を得る
ことができるようになった。
した図で、III 族原料とＶ族を交互に流し、その間に水
素のみを流す時間を設けることにより、基板より上流に
おける原料の混合を防止することができ、６００℃以上
という高温の成長温度の採用を可能にした。その結果、
ＧａＡｓ等の結晶と同様に、結晶欠陥の少ない良好なＩ
ｎＡｓ結晶を作製することができるようになった。な
お、成長温度が８００℃を上回ると、成長したエピタキ
シャル層が分解・再蒸発を始めるため、上限の成長温度
を８００℃にした。以上、ＩｎＡｓ結晶の作製について
述べたが、その他のＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶に
ついても同様にして結晶欠陥の少ない良好な結晶を得る
ことができるようになった。
【０００８】
（実施例）有機金属気相成長法で図１の成長シーケンス
によりＧａＡｓ基板上にＩｎＡｓ結晶を成長させた。成
長温度は６５０℃に保持した。そして、ＴＭＩを収容し
たボトルの温度を２０℃に保持して供給流量を１００ｓ
ｃｃｍとし、また、濃度１０％のＡｓＨ3 の供給流量を
５０ｓｃｃｍに調整し、図１のシーケンスにおいてＴＭ
Ｉ及びＡｓＨ3 の供給時間をともに４秒とし、その間に
２秒だけ水素を流して成長圧力を１０Ｔｏｒｒに保持し
て気相成長を行った。得られたＩｎＡｓ結晶は、膜厚が
１．５μｍで、７７Ｋにおけるホール移動度を測定した
ところ、３００００ｃｍ2 ／Ｖｓと結晶特性が極めて良
好であった。
によりＧａＡｓ基板上にＩｎＡｓ結晶を成長させた。成
長温度は６５０℃に保持した。そして、ＴＭＩを収容し
たボトルの温度を２０℃に保持して供給流量を１００ｓ
ｃｃｍとし、また、濃度１０％のＡｓＨ3 の供給流量を
５０ｓｃｃｍに調整し、図１のシーケンスにおいてＴＭ
Ｉ及びＡｓＨ3 の供給時間をともに４秒とし、その間に
２秒だけ水素を流して成長圧力を１０Ｔｏｒｒに保持し
て気相成長を行った。得られたＩｎＡｓ結晶は、膜厚が
１．５μｍで、７７Ｋにおけるホール移動度を測定した
ところ、３００００ｃｍ2 ／Ｖｓと結晶特性が極めて良
好であった。
【０００９】（比較例）有機金属気相成長法で図２の成
長シーケンスによりＧａＡｓ基板上にＩｎＡｓ結晶を成
長させた。成長温度は４００℃に保持し、ＴＭＩ及びＡ
ｓＨ3 の供給流量、成長圧力は実施例１と同様にして気
相成長を行った。得られたＩｎＡｓ結晶は、膜厚が１．
５μｍで、７７Ｋにおけるホール移動度を測定したとこ
ろ、１５０００ｃｍ2 ／Ｖｓであった。
長シーケンスによりＧａＡｓ基板上にＩｎＡｓ結晶を成
長させた。成長温度は４００℃に保持し、ＴＭＩ及びＡ
ｓＨ3 の供給流量、成長圧力は実施例１と同様にして気
相成長を行った。得られたＩｎＡｓ結晶は、膜厚が１．
５μｍで、７７Ｋにおけるホール移動度を測定したとこ
ろ、１５０００ｃｍ2 ／Ｖｓであった。
【００１０】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、ＩｎＡｓ等のＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶に
ついて、有機金属気相成長法で結晶性の優れた結晶の成
長を可能にした。
より、ＩｎＡｓ等のＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶に
ついて、有機金属気相成長法で結晶性の優れた結晶の成
長を可能にした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＩｎＡｓ結晶の成長シーケンスを示し
た説明図である。
た説明図である。
【図２】従来のＩｎＡｓ結晶の成長シーケンスを示した
説明図である。
説明図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 有機金属気相成長法を用いるＩｎ系III-
Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法において、Ｉｎ原料と
Ｖ族原料を交互に供給し、成長温度を６００〜８００℃
の範囲で気相成長することを特徴とするＩｎ系III-Ｖ族
化合物半導体結晶の作製方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のＩｎ系III-Ｖ族化合物半
導体結晶の作製方法において、Ｖ族元素がＡｓであるこ
とを特徴とするＩｎ系III-Ｖ族化合物半導体結晶の作製
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23439193A JPH0789799A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Ｉｎ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23439193A JPH0789799A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Ｉｎ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0789799A true JPH0789799A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=16970269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23439193A Pending JPH0789799A (ja) | 1993-09-21 | 1993-09-21 | Ｉｎ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789799A (ja) |
-
1993
- 1993-09-21 JP JP23439193A patent/JPH0789799A/ja active Pending
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