JPH08335555A - エピタキシャルウエハの製造方法 - Google Patents
エピタキシャルウエハの製造方法Info
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- JPH08335555A JPH08335555A JP13962595A JP13962595A JPH08335555A JP H08335555 A JPH08335555 A JP H08335555A JP 13962595 A JP13962595 A JP 13962595A JP 13962595 A JP13962595 A JP 13962595A JP H08335555 A JPH08335555 A JP H08335555A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ドーパントを再現性よく、かつ高濃度に容易
にドープ可能にする。 【構成】 III −Ｖ族化合物半導体エピタキシャルウエ
ハの製造方法において、Ｐ型の層を気相成長法で成長さ
せる際に、金属亜鉛、金属マグネシウムのような単体金
属をドーパント源とすることを特徴とする。
にドープ可能にする。 【構成】 III −Ｖ族化合物半導体エピタキシャルウエ
ハの製造方法において、Ｐ型の層を気相成長法で成長さ
せる際に、金属亜鉛、金属マグネシウムのような単体金
属をドーパント源とすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光ダイオード（以下Ｌ
ＥＤ）用の半導体エピタキシャルウエハに関するもので
ある。
ＥＤ）用の半導体エピタキシャルウエハに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年化合物半導体が光半導体素子材料と
して多く利用されている。そして、この半導体材料とし
ては、単結晶基板上に所望の半導体結晶の層をエピタキ
シャル成長したものを用いている。これは、現在入手可
能なもので基板として用いられる結晶は、欠陥が多く、
純度も低いため、そのまま発光素子として使用すること
が困難なためであり、そのため、基板上に所望の発光波
長を得るための組成の層をエピタキシャル成長させてい
る。主としてこのエピタキシャル成長層は、３元混晶層
が用いられている。そしてエピタキシャル成長は、通
常、気相成長ないし液相成長法が使用されている。気相
成長法では、石英製のリアクタ内にグラファイト製、ま
たは石英製のホルダーを配置し、原料ガスを流し加熱す
る方法によってエピタキシャル成長を行っている。
して多く利用されている。そして、この半導体材料とし
ては、単結晶基板上に所望の半導体結晶の層をエピタキ
シャル成長したものを用いている。これは、現在入手可
能なもので基板として用いられる結晶は、欠陥が多く、
純度も低いため、そのまま発光素子として使用すること
が困難なためであり、そのため、基板上に所望の発光波
長を得るための組成の層をエピタキシャル成長させてい
る。主としてこのエピタキシャル成長層は、３元混晶層
が用いられている。そしてエピタキシャル成長は、通
常、気相成長ないし液相成長法が使用されている。気相
成長法では、石英製のリアクタ内にグラファイト製、ま
たは石英製のホルダーを配置し、原料ガスを流し加熱す
る方法によってエピタキシャル成長を行っている。
【０００３】III −Ｖ族化合物半導体は、可視光、赤外
の波長に相当するバンドギャップを有するため、発光素
子への応用がなされている。その中でも、ＧａＡｓＰ、
ＧａＰは特にＬＥＤ材料としての需要は目ざましい。Ｇ
ａＡｓ1-x Ｐx を例にとって説明すると、ＧａＡｓ1-x
Ｐx （０．５＜ｘ＜１）は伝導電子を捕獲するアイソ・
エレクトロニック・トラップとして窒素（Ｎ）をドープ
することにより、発光ダイオードとしての光出力を１０
倍程度向上することができる。そのため通常ＧａＰ基板
上に成長したＧａＡｓ1-x Ｐx （０．４５＜ｘ≦１．
０）には窒素をドープする。
の波長に相当するバンドギャップを有するため、発光素
子への応用がなされている。その中でも、ＧａＡｓＰ、
ＧａＰは特にＬＥＤ材料としての需要は目ざましい。Ｇ
ａＡｓ1-x Ｐx を例にとって説明すると、ＧａＡｓ1-x
Ｐx （０．５＜ｘ＜１）は伝導電子を捕獲するアイソ・
エレクトロニック・トラップとして窒素（Ｎ）をドープ
することにより、発光ダイオードとしての光出力を１０
倍程度向上することができる。そのため通常ＧａＰ基板
上に成長したＧａＡｓ1-x Ｐx （０．４５＜ｘ≦１．
０）には窒素をドープする。
【０００４】気相成長法では、反応器中に原料ガスを流
し、Ｎ型のＧａＰ基板上に、基板とエピタキシャル層の
格子定数の違いによる格子歪が発生しないように、組成
を変化させた中間層を設けてＮ型のエピタキシャル層を
成長させ、その後の加工工程で熱拡散により高濃度に亜
鉛を拡散して、エピタキシャル層表面に４〜１０μｍ程
度のＰ層を形成する。これにより良好なオーミック接触
を安定に得ることができる。熱拡散法は一度に数十〜百
程度のエピタキシャルウエハを一度に処理でき、コスト
的に有利なため、一般には、気相成長法によりＮ型の層
だけ成長したあとで拡散法によりＰ層を形成している。
これにより安定的にＬＥＤを得ることができる。
し、Ｎ型のＧａＰ基板上に、基板とエピタキシャル層の
格子定数の違いによる格子歪が発生しないように、組成
を変化させた中間層を設けてＮ型のエピタキシャル層を
成長させ、その後の加工工程で熱拡散により高濃度に亜
鉛を拡散して、エピタキシャル層表面に４〜１０μｍ程
度のＰ層を形成する。これにより良好なオーミック接触
を安定に得ることができる。熱拡散法は一度に数十〜百
程度のエピタキシャルウエハを一度に処理でき、コスト
的に有利なため、一般には、気相成長法によりＮ型の層
だけ成長したあとで拡散法によりＰ層を形成している。
これにより安定的にＬＥＤを得ることができる。
【０００５】通常III −Ｖ族化合物半導体ではＰ型の層
に良好なオーミック接触を得るためには、一般にはＰ型
層のキャリア濃度を１×１０19ｃｍ-3以上にすることが
必要である。良好なオーミック接触を得るために、電極
の材料をＡｕＺｎ、ＡｕＮｉＺｎなどの材料をいろいろ
工夫して用いたり、多層構造としたり、電極の材料組成
をかえるなどの手法がとられてきた。それでも、最も有
効な手法としてはＰ型層のキャリア濃度を上げることで
あり、ＧａＡｓの場合は５×１０18ｃｍ-3以上の高濃度
に亜鉛をドープすることであった。しかし、亜鉛の拡散
温度を上げて亜鉛のドープ量すなわちキャリア濃度を上
げると、逆に発光した光をＰ型層で吸収することとな
り、さらに、熱歪等による結晶欠陥を発生させＬＥＤの
発光出力の低下をまねく。また、ＬＥＤの光出力は亜鉛
の拡散温度を下げて亜鉛の濃度を低く、すなわち約５×
１０18ｃｍ-3以下程度にすると向上するが、一方、キャ
リア濃度が下がるためＰ型層のオーミック電極の形成が
困難になり、ＬＥＤとした時の順方向電圧のばらつきや
増加を引き起こしてしまう。
に良好なオーミック接触を得るためには、一般にはＰ型
層のキャリア濃度を１×１０19ｃｍ-3以上にすることが
必要である。良好なオーミック接触を得るために、電極
の材料をＡｕＺｎ、ＡｕＮｉＺｎなどの材料をいろいろ
工夫して用いたり、多層構造としたり、電極の材料組成
をかえるなどの手法がとられてきた。それでも、最も有
効な手法としてはＰ型層のキャリア濃度を上げることで
あり、ＧａＡｓの場合は５×１０18ｃｍ-3以上の高濃度
に亜鉛をドープすることであった。しかし、亜鉛の拡散
温度を上げて亜鉛のドープ量すなわちキャリア濃度を上
げると、逆に発光した光をＰ型層で吸収することとな
り、さらに、熱歪等による結晶欠陥を発生させＬＥＤの
発光出力の低下をまねく。また、ＬＥＤの光出力は亜鉛
の拡散温度を下げて亜鉛の濃度を低く、すなわち約５×
１０18ｃｍ-3以下程度にすると向上するが、一方、キャ
リア濃度が下がるためＰ型層のオーミック電極の形成が
困難になり、ＬＥＤとした時の順方向電圧のばらつきや
増加を引き起こしてしまう。
【０００６】上記のように気相成長したエピタキシャル
ウエハはエピタキシャル層、ＧａＰ基板の両方ともＮ型
の伝導型をもつようになっている。一般にＧａＡｓＰの
エピタキシャル成長では亜鉛をドーパントとして用いて
気相成長中にＰ型の層を成長することができる。気相成
長のハイドライド法を用いて、亜鉛をドーパントとして
Ｐ層を成長すると、成長温度が高いため、亜鉛ドーパン
トが結晶中に取り込まれにくくなり、５×１０18ｃｍ-3
程度以上の濃度にドープしにくくなる傾向がある。これ
はジエチル亜鉛ガスを用いてＰ型ドーパントの亜鉛をド
ープする場合、ボンベ内のジエチル亜鉛に水素ガスをバ
ブリングさせて、水素ガス中にジエチル亜鉛を蒸気圧分
だけ含ませて、その水素ガスを反応容器内に導入する方
法を用いているため、ジエチル亜鉛の供給量に限界が生
じているためである。亜鉛の供給量が十分であれば、た
とえハイドライド法でも５×１０18ｃｍ-3以上、または
１０×１０18ｃｍ-3程度の濃度にドープすることは可能
である。この程度亜鉛がドープできれば、容易に良好な
オーミック接触を得ることができる。このような亜鉛を
高ドープすることはＧａＮ、ＧａＩｎＮ、ＧａＡｌＮ等
の窒素化合物、およびＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓ、Ｉｎ
ＧａＡｓＰでも同じ問題をもっている。
ウエハはエピタキシャル層、ＧａＰ基板の両方ともＮ型
の伝導型をもつようになっている。一般にＧａＡｓＰの
エピタキシャル成長では亜鉛をドーパントとして用いて
気相成長中にＰ型の層を成長することができる。気相成
長のハイドライド法を用いて、亜鉛をドーパントとして
Ｐ層を成長すると、成長温度が高いため、亜鉛ドーパン
トが結晶中に取り込まれにくくなり、５×１０18ｃｍ-3
程度以上の濃度にドープしにくくなる傾向がある。これ
はジエチル亜鉛ガスを用いてＰ型ドーパントの亜鉛をド
ープする場合、ボンベ内のジエチル亜鉛に水素ガスをバ
ブリングさせて、水素ガス中にジエチル亜鉛を蒸気圧分
だけ含ませて、その水素ガスを反応容器内に導入する方
法を用いているため、ジエチル亜鉛の供給量に限界が生
じているためである。亜鉛の供給量が十分であれば、た
とえハイドライド法でも５×１０18ｃｍ-3以上、または
１０×１０18ｃｍ-3程度の濃度にドープすることは可能
である。この程度亜鉛がドープできれば、容易に良好な
オーミック接触を得ることができる。このような亜鉛を
高ドープすることはＧａＮ、ＧａＩｎＮ、ＧａＡｌＮ等
の窒素化合物、およびＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓ、Ｉｎ
ＧａＡｓＰでも同じ問題をもっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みてなされたもので、III −Ｖ族化合物半導体エ
ピタキシャルウエハの製造方法において、ドーパントを
ドープするにあたり、再現性よく、しかも高濃度に容易
にドープすることができるエピタキシャルウエハ製造方
法を提供することである。
情に鑑みてなされたもので、III −Ｖ族化合物半導体エ
ピタキシャルウエハの製造方法において、ドーパントを
ドープするにあたり、再現性よく、しかも高濃度に容易
にドープすることができるエピタキシャルウエハ製造方
法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、かかる
課題を解決すべく鋭意検討の結果、ドーパントとしてジ
エチル亜鉛を用いることを見直し、金属亜鉛又は金属マ
グネシウムのような単体金属を用いることで上記問題を
解決できることを見いだしたものである。図１に本発明
に用いられるエピタキシャル成長装置を示す。エピタキ
シャル成長装置１は、反応室内にＧａ溜め用の石英ボー
ト２と、ホルダー３に取り付けたＧａＰ基板４が設置さ
れ、反応室はヒータ５により加熱される。反応室へは、
第III 族元素成分としてのＧａＣｌを生成するために塩
化水素ガス（ＨＣｌ）がＧａ溜め用の石英ボート２の位
置へ導入され、第Ｖ族元素成分としてＨ2 で希釈したり
ん化水素（ＰＨ3 ）、ひ化水素（ＡｓＨ3 ）、ｎ型不純
物であるジエチルテルル（ＤＥＴｅ）、アイソ・エレク
トロニック・トラップ添加用としてアンモニアガス（Ｎ
Ｈ3 ）がＧａＰ基板４上へ導入される。さらに、本装置
では、リアクタ内、あるいはリアクタの前室に、ヒータ
ー電源６で発熱するヒータ７により加熱される金属亜鉛
Ｚｎを配置する。そして、エピタキシャル成長工程に必
要なときに金属亜鉛を加熱して亜鉛蒸気を発生させ、水
素ガスでリアクタ内のＧａＰ基板４上に供給する。
課題を解決すべく鋭意検討の結果、ドーパントとしてジ
エチル亜鉛を用いることを見直し、金属亜鉛又は金属マ
グネシウムのような単体金属を用いることで上記問題を
解決できることを見いだしたものである。図１に本発明
に用いられるエピタキシャル成長装置を示す。エピタキ
シャル成長装置１は、反応室内にＧａ溜め用の石英ボー
ト２と、ホルダー３に取り付けたＧａＰ基板４が設置さ
れ、反応室はヒータ５により加熱される。反応室へは、
第III 族元素成分としてのＧａＣｌを生成するために塩
化水素ガス（ＨＣｌ）がＧａ溜め用の石英ボート２の位
置へ導入され、第Ｖ族元素成分としてＨ2 で希釈したり
ん化水素（ＰＨ3 ）、ひ化水素（ＡｓＨ3 ）、ｎ型不純
物であるジエチルテルル（ＤＥＴｅ）、アイソ・エレク
トロニック・トラップ添加用としてアンモニアガス（Ｎ
Ｈ3 ）がＧａＰ基板４上へ導入される。さらに、本装置
では、リアクタ内、あるいはリアクタの前室に、ヒータ
ー電源６で発熱するヒータ７により加熱される金属亜鉛
Ｚｎを配置する。そして、エピタキシャル成長工程に必
要なときに金属亜鉛を加熱して亜鉛蒸気を発生させ、水
素ガスでリアクタ内のＧａＰ基板４上に供給する。
【０００９】亜鉛の加熱温度は４５０〜９５０℃、好ま
しくは５００〜７００℃でよい。また、亜鉛蒸気を供給
するガスは水素ガスが好ましいが、窒素ガス、アルゴン
ガスでもかまわない。ジエチル亜鉛を用いたとき、一般
的な装置ではジエチル亜鉛ガスの実流量は数ＳＣＣＭ以
下の流量でしか供給できない。それに対して、金属亜鉛
を用いれば数ＳＣＣＭから数百ＳＣＣＭも可能である。
またIII 族原料のガリウム金属に金属亜鉛または金属マ
グネシウムを溶解して用いることができる。ガリウムは
蒸気圧が金属亜鉛または金属マグネシウムより著しく低
い。このため、金属ドーパントまたは金属ドーパントを
溶解したガリウムを用いれば、直接これを加熱して金属
ドーパントの蒸気を輸送できるし、塩酸ガスと反応させ
て塩化物として輸送することが可能である。これによ
り、例えばＧａＡｓ1-x Ｐx でも５〜１０×１０18ｃｍ
-3のキャリア濃度になるまで亜鉛を高ドープすることが
できる。マグネシウムを用いれば、例えばＧａＡｓ1-x
Ｐx でも１０〜３０×１０19ｃｍ-3の非常に高いキャリ
ア濃度まで容易にドープすることが可能となる。
しくは５００〜７００℃でよい。また、亜鉛蒸気を供給
するガスは水素ガスが好ましいが、窒素ガス、アルゴン
ガスでもかまわない。ジエチル亜鉛を用いたとき、一般
的な装置ではジエチル亜鉛ガスの実流量は数ＳＣＣＭ以
下の流量でしか供給できない。それに対して、金属亜鉛
を用いれば数ＳＣＣＭから数百ＳＣＣＭも可能である。
またIII 族原料のガリウム金属に金属亜鉛または金属マ
グネシウムを溶解して用いることができる。ガリウムは
蒸気圧が金属亜鉛または金属マグネシウムより著しく低
い。このため、金属ドーパントまたは金属ドーパントを
溶解したガリウムを用いれば、直接これを加熱して金属
ドーパントの蒸気を輸送できるし、塩酸ガスと反応させ
て塩化物として輸送することが可能である。これによ
り、例えばＧａＡｓ1-x Ｐx でも５〜１０×１０18ｃｍ
-3のキャリア濃度になるまで亜鉛を高ドープすることが
できる。マグネシウムを用いれば、例えばＧａＡｓ1-x
Ｐx でも１０〜３０×１０19ｃｍ-3の非常に高いキャリ
ア濃度まで容易にドープすることが可能となる。
【００１０】なお、本発明は上記に限定されるものでは
なく、基板はＧａＡｓ基板でもよく、エピタキシャルウ
エハのＰ型のエピタキシャル層は、ＧａＰ、ＧａＡｓ、
ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＰ、ＧａＩ
ｎＡｓ、あるいはＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、Ａ
ｌＩｎＧａＡｓＰであってもよい。また、気相成長法は
有機金属気相法（ＭＯ−ＣＶＤ）、分子線エピタキシャ
ル法（ＭＢＥ）、ハロゲン輸送法などでも有効である
が、ハロゲン輸送法のうち、特に、ハイドライド法が量
産性に富み、高純度の結晶を得られることから好まし
い。
なく、基板はＧａＡｓ基板でもよく、エピタキシャルウ
エハのＰ型のエピタキシャル層は、ＧａＰ、ＧａＡｓ、
ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＰ、ＧａＩ
ｎＡｓ、あるいはＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、Ａ
ｌＩｎＧａＡｓＰであってもよい。また、気相成長法は
有機金属気相法（ＭＯ−ＣＶＤ）、分子線エピタキシャ
ル法（ＭＢＥ）、ハロゲン輸送法などでも有効である
が、ハロゲン輸送法のうち、特に、ハイドライド法が量
産性に富み、高純度の結晶を得られることから好まし
い。
【００１１】
【作用】本発明は、III −Ｖ族化合物半導体エピタキシ
ャルウエハのＰ型層を気相成長法で成長させるに際し、
ドーパント源として金属亜鉛または金属マグネシウムを
用いるようにしたものであり、これにより高濃度に容易
にＰ型ドーパントをドープすることができる。
ャルウエハのＰ型層を気相成長法で成長させるに際し、
ドーパント源として金属亜鉛または金属マグネシウムを
用いるようにしたものであり、これにより高濃度に容易
にＰ型ドーパントをドープすることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 〔実施例１〕ＧａＰ基板および高純度ガリウム（Ｇａ）
および金属亜鉛を、金属亜鉛用の前室とＧａ留め用石英
ボート付きのエピタキシャル・リアクター内の所定の場
所に、それぞれ設置した。ＧａＰ基板は硫黄（Ｓ）が３
〜１０×１０17原子個／ｃｍ3 添加され、直径５０ｍｍ
の円形で、（１００）面から〔００１〕方向に６°偏位
した面をもつＧａＰ基板を用いた。これらを同時にホル
ダー上に配置し、ホルダーは毎分３回転させた。次に、
窒素（Ｎ2 ）ガスを該リアクター内に１５分間導入し、
空気を十分置換除去した後、キャリヤ・ガスとして高純
度水素（Ｈ2 ）を毎分９６００ｃｃ導入し、Ｎ2 の流れ
を止め昇温工程に入った。上記Ｇａ入り石英ボート設置
部分およびＧａＰ単結晶基板設置部分の温度が、それぞ
れ８００℃および９３０℃一定に保持されていることを
確認した後、尖頭発光波長６３０±１０ｎｍのＧａＡｓ
1-x Ｐx エピタキシャル膜の気相成長を開始した。
および金属亜鉛を、金属亜鉛用の前室とＧａ留め用石英
ボート付きのエピタキシャル・リアクター内の所定の場
所に、それぞれ設置した。ＧａＰ基板は硫黄（Ｓ）が３
〜１０×１０17原子個／ｃｍ3 添加され、直径５０ｍｍ
の円形で、（１００）面から〔００１〕方向に６°偏位
した面をもつＧａＰ基板を用いた。これらを同時にホル
ダー上に配置し、ホルダーは毎分３回転させた。次に、
窒素（Ｎ2 ）ガスを該リアクター内に１５分間導入し、
空気を十分置換除去した後、キャリヤ・ガスとして高純
度水素（Ｈ2 ）を毎分９６００ｃｃ導入し、Ｎ2 の流れ
を止め昇温工程に入った。上記Ｇａ入り石英ボート設置
部分およびＧａＰ単結晶基板設置部分の温度が、それぞ
れ８００℃および９３０℃一定に保持されていることを
確認した後、尖頭発光波長６３０±１０ｎｍのＧａＡｓ
1-x Ｐx エピタキシャル膜の気相成長を開始した。
【００１３】金属亜鉛前室の温度は１００℃に保持し
た。最初、濃度５０ｐｐｍに水素ガスで希釈したｎ型不
純物であるジエチルテルル（（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅ）を毎
分２５ｃｃ導入し、周期律表第III 族元素成分原料とし
てのＧａＣｌを、毎分３６９ｃｃ生成させるため高純度
塩化水素ガス（ＨＣｌ）を上記石英ボート中のＧａ溜に
毎分３６９ｃｃ吹き込み、Ｇａ溜上表面より吹き出させ
た。他方周期律表第Ｖ族元素成分として、Ｈ2 で濃度１
０％に希釈したりん化水素（ＰＨ3 ）を毎分９０９ｃｃ
導入しつつ、２０分間にわたり、第１層であるＧａＰ層
をＧａＰ単結晶基板上に成長させた。
た。最初、濃度５０ｐｐｍに水素ガスで希釈したｎ型不
純物であるジエチルテルル（（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅ）を毎
分２５ｃｃ導入し、周期律表第III 族元素成分原料とし
てのＧａＣｌを、毎分３６９ｃｃ生成させるため高純度
塩化水素ガス（ＨＣｌ）を上記石英ボート中のＧａ溜に
毎分３６９ｃｃ吹き込み、Ｇａ溜上表面より吹き出させ
た。他方周期律表第Ｖ族元素成分として、Ｈ2 で濃度１
０％に希釈したりん化水素（ＰＨ3 ）を毎分９０９ｃｃ
導入しつつ、２０分間にわたり、第１層であるＧａＰ層
をＧａＰ単結晶基板上に成長させた。
【００１４】次に、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅ、ＨＣｌ、ＰＨ
3 の各ガスの導入量を変えることなく、Ｈ2 で濃度１０
％に希釈したひ化水素（ＡｓＨ3 ）の導入量を毎分０ｃ
ｃから毎分４２９ｃｃまで徐々に増加させ、同時にＧａ
Ｐ基板の温度を９３０℃から８７０℃まで徐々に降温さ
せ、９０分間にわたり第２のＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキ
シャル層を第１のＧａＰエピタキシャル層上に成長させ
た（組成変化層）。
3 の各ガスの導入量を変えることなく、Ｈ2 で濃度１０
％に希釈したひ化水素（ＡｓＨ3 ）の導入量を毎分０ｃ
ｃから毎分４２９ｃｃまで徐々に増加させ、同時にＧａ
Ｐ基板の温度を９３０℃から８７０℃まで徐々に降温さ
せ、９０分間にわたり第２のＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキ
シャル層を第１のＧａＰエピタキシャル層上に成長させ
た（組成変化層）。
【００１５】次の３０分間は、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅ、Ｈ
Ｃｌ、ＰＨ3 、ＡｓＨ3 の導入量を変えることなく、す
なわち、毎分それぞれ１５ｃｃ、３６９ｃｃ、９０９ｃ
ｃ、４２９ｃｃに保持しつつ、第３のＧａＡｓ1-x Ｐx
エピタキシャル層を第２のＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキシ
ャル層上に成長させた（一定組成層）。
Ｃｌ、ＰＨ3 、ＡｓＨ3 の導入量を変えることなく、す
なわち、毎分それぞれ１５ｃｃ、３６９ｃｃ、９０９ｃ
ｃ、４２９ｃｃに保持しつつ、第３のＧａＡｓ1-x Ｐx
エピタキシャル層を第２のＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキシ
ャル層上に成長させた（一定組成層）。
【００１６】次の１０分間は、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅの導
入量を毎分２ｃｃに減少させ、ＨＣｌ、ＰＨ3 、ＡｓＨ
3 の量を変えることなく導入しながらこれに窒素アイソ
・エレクトロニック・トラップ添加用として毎分２１４
ｃｃの高純度アンモニア・ガス（ＮＨ3 ）を添加して、
第４のＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキシャル層を第３のＧａ
Ａｓ1-x Ｐx エピタキシャル層上に成長させた（一定組
成Ｎドープ層）。
入量を毎分２ｃｃに減少させ、ＨＣｌ、ＰＨ3 、ＡｓＨ
3 の量を変えることなく導入しながらこれに窒素アイソ
・エレクトロニック・トラップ添加用として毎分２１４
ｃｃの高純度アンモニア・ガス（ＮＨ3 ）を添加して、
第４のＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキシャル層を第３のＧａ
Ａｓ1-x Ｐx エピタキシャル層上に成長させた（一定組
成Ｎドープ層）。
【００１７】最終の４０分間は、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅ、
ＨＣｌ、ＰＨ3 、ＡｓＨ3 、ＮＨ3の量を変えることな
く、Ｐ型ドーパントガスを供給するために金属亜鉛前室
の温度を１００℃からヒーター出力を上げて６００℃に
一気に昇温し、さらにＨ2 を毎分２００ｃｃの流量で供
給を開始して、そのＨ2 ガスを導入して、第５のＰ型の
ＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキシャル層を第４のＧａＡｓ
1-x Ｐx エピタキシャル層上に成長させ、気相成長を終
了した。第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシャ
ル層の膜厚はそれぞれ５μｍ、４１μｍ、１６μｍ、９
μｍ、２２μｍであった。
ＨＣｌ、ＰＨ3 、ＡｓＨ3 、ＮＨ3の量を変えることな
く、Ｐ型ドーパントガスを供給するために金属亜鉛前室
の温度を１００℃からヒーター出力を上げて６００℃に
一気に昇温し、さらにＨ2 を毎分２００ｃｃの流量で供
給を開始して、そのＨ2 ガスを導入して、第５のＰ型の
ＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキシャル層を第４のＧａＡｓ
1-x Ｐx エピタキシャル層上に成長させ、気相成長を終
了した。第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシャ
ル層の膜厚はそれぞれ５μｍ、４１μｍ、１６μｍ、９
μｍ、２２μｍであった。
【００１８】Ｐ型の層のキャリア濃度は、英国ポーラロ
ン社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置によっ
て測定した。キャリア濃度はＰ型の層の中央で９×１０
18ｃｍ-3であった。続いて、真空蒸着による電極形成等
を行って５００μｍ×５００μｍ×１８０μｍ（厚さ）
の角柱型発光ダイオードを形成した。Ｐ型の層側の電極
はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５個のＬＥＤチップの順方
向電圧は１．８±０．１Ｖで、良好なオーミック接触が
得られていることがわかった。
ン社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置によっ
て測定した。キャリア濃度はＰ型の層の中央で９×１０
18ｃｍ-3であった。続いて、真空蒸着による電極形成等
を行って５００μｍ×５００μｍ×１８０μｍ（厚さ）
の角柱型発光ダイオードを形成した。Ｐ型の層側の電極
はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５個のＬＥＤチップの順方
向電圧は１．８±０．１Ｖで、良好なオーミック接触が
得られていることがわかった。
【００１９】〔実施例２〕ＧａＰ基板および高純度ガリ
ウム（Ｇａ）および金属亜鉛を、金属亜鉛用の前室とＧ
ａ溜め用石英ボート付きのエピタキシャル・リアクター
内の所定の場所に、それぞれ設置した。第５のエピタキ
シャル層の成長にあたり、Ｐ型ドーパントガスを供給す
るために、金属亜鉛前室の温度を１００℃から５００℃
に一気に引き下げ、さらに同前室内にＨ2 、ＨＣｌガス
を毎分それぞれ５０ｃｃ、８ｃｃの流量で供給した以外
は〔実施例１〕と条件はすべて同じであった。エピタキ
シャル膜の第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシ
ャル層の膜厚はそれぞれ５μｍ、４１μｍ、１６μｍ、
９μｍ、２１μｍであった。Ｐ型の層のキャリア濃度
は、英国ポーラロン社のセミコンダクタプロファイルプ
ロッタ装置によって測定した。キャリア濃度はＰ型の層
の中央で７．５×１０18ｃｍ-3であった。続いて、真空
蒸着による電極形成等を行って５００μｍ×５００μｍ
×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光ダイオードを形成し
た。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５個
のＬＥＤチップの順方向電圧は１．８±０．１Ｖで、良
好なオーミック接触が得られていることがわかった。
ウム（Ｇａ）および金属亜鉛を、金属亜鉛用の前室とＧ
ａ溜め用石英ボート付きのエピタキシャル・リアクター
内の所定の場所に、それぞれ設置した。第５のエピタキ
シャル層の成長にあたり、Ｐ型ドーパントガスを供給す
るために、金属亜鉛前室の温度を１００℃から５００℃
に一気に引き下げ、さらに同前室内にＨ2 、ＨＣｌガス
を毎分それぞれ５０ｃｃ、８ｃｃの流量で供給した以外
は〔実施例１〕と条件はすべて同じであった。エピタキ
シャル膜の第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシ
ャル層の膜厚はそれぞれ５μｍ、４１μｍ、１６μｍ、
９μｍ、２１μｍであった。Ｐ型の層のキャリア濃度
は、英国ポーラロン社のセミコンダクタプロファイルプ
ロッタ装置によって測定した。キャリア濃度はＰ型の層
の中央で７．５×１０18ｃｍ-3であった。続いて、真空
蒸着による電極形成等を行って５００μｍ×５００μｍ
×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光ダイオードを形成し
た。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５個
のＬＥＤチップの順方向電圧は１．８±０．１Ｖで、良
好なオーミック接触が得られていることがわかった。
【００２０】〔実施例３〕ＧａＰ基板および高純度ガリ
ウム（Ｇａ）および金属亜鉛を２０重量％溶解したＧａ
を、金属亜鉛用の前室とＧａ溜め用石英ボート付きのエ
ピタキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ
設置した。第５のエピタキシャル層の成長にあたり、Ｐ
型ドーパントガスを供給するために、金属亜鉛前室の温
度を１００℃から６００℃に一気に引き上げ、さらにＨ
2 ガスを毎分２００ｃｃの流量で供給した以外は〔実施
例１〕と条件はすべて同じであった。エピタキシャル膜
の第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシャル層の
膜厚はそれぞれ５μｍ、４２μｍ、１６μｍ、９μｍ、
２２μｍであった。Ｐ型の層のキャリア濃度は、英国ポ
ーラロン社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置
によって測定した。キャリア濃度はＰ型の層の中央で９
×１０18ｃｍ-3であった。続いて、真空蒸着による電極
形成等を行って５００μｍ×５００μｍ×１８０μｍ
（厚さ）の角柱型発光ダイオードを形成した。Ｐ型の層
側の電極はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５個のＬＥＤチッ
プの順方向電圧は１．８±０．１Ｖで、良好なオーミッ
ク接触が得られていることがわかった。
ウム（Ｇａ）および金属亜鉛を２０重量％溶解したＧａ
を、金属亜鉛用の前室とＧａ溜め用石英ボート付きのエ
ピタキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ
設置した。第５のエピタキシャル層の成長にあたり、Ｐ
型ドーパントガスを供給するために、金属亜鉛前室の温
度を１００℃から６００℃に一気に引き上げ、さらにＨ
2 ガスを毎分２００ｃｃの流量で供給した以外は〔実施
例１〕と条件はすべて同じであった。エピタキシャル膜
の第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシャル層の
膜厚はそれぞれ５μｍ、４２μｍ、１６μｍ、９μｍ、
２２μｍであった。Ｐ型の層のキャリア濃度は、英国ポ
ーラロン社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置
によって測定した。キャリア濃度はＰ型の層の中央で９
×１０18ｃｍ-3であった。続いて、真空蒸着による電極
形成等を行って５００μｍ×５００μｍ×１８０μｍ
（厚さ）の角柱型発光ダイオードを形成した。Ｐ型の層
側の電極はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５個のＬＥＤチッ
プの順方向電圧は１．８±０．１Ｖで、良好なオーミッ
ク接触が得られていることがわかった。
【００２１】〔実施例４〕ＧａＰ基板および高純度ガリ
ウム（Ｇａ）および金属亜鉛を０．５重量％溶解したＧ
ａを、金属亜鉛用の前室とＧａ溜め用石英ボート付きの
エピタキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞ
れ設置した。第５のエピタキシャル層の成長にあたり、
Ｐ型ドーパントガスを供給するために、金属亜鉛前室の
温度を１００℃から６００℃に一気に引き上げ、さらに
Ｈ2 、ＨＣｌガスを毎分それぞれ１００ｃｃ、４７ｃｃ
の流量で供給した以外は〔実施例１〕と条件はすべて同
じであった。エピタキシャル膜の第１、第２、第３、第
４、第５のエピタキシャル層の膜厚はそれぞれ５μｍ、
４２μｍ、１６μｍ、９μｍ、２２μｍであった。Ｐ型
の層のキャリア濃度は、英国ポーラロン社のセミコンダ
クタプロファイルプロッタ装置によって測定した。キャ
リア濃度はＰ型の層の中央で８×１０18ｃｍ-3であっ
た。続いて、真空蒸着による電極形成等を行って５００
μｍ×５００μｍ×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光ダ
イオードを形成した。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮｉ
を用いた。１５個のＬＥＤチップの順方向電圧は１．８
±０．１Ｖで、良好なオーミック接触が得られているこ
とがわかった。
ウム（Ｇａ）および金属亜鉛を０．５重量％溶解したＧ
ａを、金属亜鉛用の前室とＧａ溜め用石英ボート付きの
エピタキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞ
れ設置した。第５のエピタキシャル層の成長にあたり、
Ｐ型ドーパントガスを供給するために、金属亜鉛前室の
温度を１００℃から６００℃に一気に引き上げ、さらに
Ｈ2 、ＨＣｌガスを毎分それぞれ１００ｃｃ、４７ｃｃ
の流量で供給した以外は〔実施例１〕と条件はすべて同
じであった。エピタキシャル膜の第１、第２、第３、第
４、第５のエピタキシャル層の膜厚はそれぞれ５μｍ、
４２μｍ、１６μｍ、９μｍ、２２μｍであった。Ｐ型
の層のキャリア濃度は、英国ポーラロン社のセミコンダ
クタプロファイルプロッタ装置によって測定した。キャ
リア濃度はＰ型の層の中央で８×１０18ｃｍ-3であっ
た。続いて、真空蒸着による電極形成等を行って５００
μｍ×５００μｍ×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光ダ
イオードを形成した。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮｉ
を用いた。１５個のＬＥＤチップの順方向電圧は１．８
±０．１Ｖで、良好なオーミック接触が得られているこ
とがわかった。
【００２２】〔実施例５〕ＧａＰ基板および高純度ガリ
ウム（Ｇａ）および金属マグネシウムを０．３５重量％
溶解したＧａを、金属亜鉛用の前室はＧａ溜め用石英ボ
ート付きのエピタキシャル・リアクター内の所定の場所
に、それぞれ設置した。第５のエピタキシャル層の成長
にあたり、Ｐ型ドーパントガスを供給するために、金属
亜鉛前室の温度を１００℃から７５０℃に一気に引き上
げ、さらにＨ2 、ＨＣｌガスを毎分それぞれ１００ｃ
ｃ、３２ｃｃの流量で供給した以外は〔実施例１〕と条
件はすべて同じであった。エピタキシャル膜の第１、第
２、第３、第４、第５のエピタキシャル層の膜厚はそれ
ぞれ５μｍ、４２μｍ、１６μｍ、１０μｍ、２３μｍ
であった。Ｐ型の層のキャリア濃度は、英国ポーラロン
社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置によって
測定した。キャリア濃度はＰ型の層の中央で２０×１０
18ｃｍ-3で非常に高いキャリア濃度を得た。続いて、真
空蒸着による電極形成等を行って５００μｍ×５００μ
ｍ×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光ダイオードを形成
した。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５
個のＬＥＤチップの順方向電圧は１．８±０．０８Ｖ
で、良好なオーミック接触が得られていることがわかっ
た。
ウム（Ｇａ）および金属マグネシウムを０．３５重量％
溶解したＧａを、金属亜鉛用の前室はＧａ溜め用石英ボ
ート付きのエピタキシャル・リアクター内の所定の場所
に、それぞれ設置した。第５のエピタキシャル層の成長
にあたり、Ｐ型ドーパントガスを供給するために、金属
亜鉛前室の温度を１００℃から７５０℃に一気に引き上
げ、さらにＨ2 、ＨＣｌガスを毎分それぞれ１００ｃ
ｃ、３２ｃｃの流量で供給した以外は〔実施例１〕と条
件はすべて同じであった。エピタキシャル膜の第１、第
２、第３、第４、第５のエピタキシャル層の膜厚はそれ
ぞれ５μｍ、４２μｍ、１６μｍ、１０μｍ、２３μｍ
であった。Ｐ型の層のキャリア濃度は、英国ポーラロン
社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置によって
測定した。キャリア濃度はＰ型の層の中央で２０×１０
18ｃｍ-3で非常に高いキャリア濃度を得た。続いて、真
空蒸着による電極形成等を行って５００μｍ×５００μ
ｍ×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光ダイオードを形成
した。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５
個のＬＥＤチップの順方向電圧は１．８±０．０８Ｖ
で、良好なオーミック接触が得られていることがわかっ
た。
【００２３】〔比較例１〕ＧａＰ基板および高純度ガリ
ウム（Ｇａ）を、Ｇａ溜め用石英ボート付きのエピタキ
シャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ設置し
た。金属亜鉛とその前室はない。実施例１と同じく成長
を開始した。実施例１に比して第５のエピタキシャル層
の成長のみが異なる。すなわち、Ｐ型ドーパントガスを
供給するために２５℃に一定に保温された（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 Ｚｎ入りのボンペにＨ2 を毎分１５０ｃｃ導入して
（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｚｎ蒸気を含ませ、そのＨ2 ガスを導入
したこと以外、すべて実施例１と同じで気相成長を終了
した。第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシャル
層の膜厚はそれぞれ５μｍ、３９μｍ、１５μｍ、９μ
ｍ、２２μｍであった。Ｐ層のキャリア濃度は、英国ポ
ーラロン社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置
によって測定し、キャリア濃度は２×１０18ｃｍ-3であ
った。続いて、真空蒸着による電極形成等を行って５０
０μｍ×５００μｍ×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光
ダイオードを形成した。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮ
ｉを用いた。１００個のＬＥＤチップの順方向電圧は
２．０±０．３Ｖで良好なオーミック接触が得られてい
ないことがわかった。
ウム（Ｇａ）を、Ｇａ溜め用石英ボート付きのエピタキ
シャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ設置し
た。金属亜鉛とその前室はない。実施例１と同じく成長
を開始した。実施例１に比して第５のエピタキシャル層
の成長のみが異なる。すなわち、Ｐ型ドーパントガスを
供給するために２５℃に一定に保温された（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 Ｚｎ入りのボンペにＨ2 を毎分１５０ｃｃ導入して
（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｚｎ蒸気を含ませ、そのＨ2 ガスを導入
したこと以外、すべて実施例１と同じで気相成長を終了
した。第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシャル
層の膜厚はそれぞれ５μｍ、３９μｍ、１５μｍ、９μ
ｍ、２２μｍであった。Ｐ層のキャリア濃度は、英国ポ
ーラロン社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置
によって測定し、キャリア濃度は２×１０18ｃｍ-3であ
った。続いて、真空蒸着による電極形成等を行って５０
０μｍ×５００μｍ×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光
ダイオードを形成した。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮ
ｉを用いた。１００個のＬＥＤチップの順方向電圧は
２．０±０．３Ｖで良好なオーミック接触が得られてい
ないことがわかった。
【００２４】〔実施例６〕サファイア基板および高純度
ガリウム（Ｇａ）および金属亜鉛を、金属亜鉛溜用の前
室とＧａ溜め用石英ボート付きのエピタキシャル・リア
クター内の所定の場所にそれぞれ設置した。サファイア
基板は、直径５０ｍｍの円形で、（０００１）面の面方
位をもち、鏡面研磨したものを用い、これらを同時にホ
ルダー上に配置し、ホルダーは毎分３回転させた。次
に、窒素（Ｎ2 ）ガスを該リアクター内に１５分間導入
し空気を十分置換除去したのち、キャリアガスとして高
純度水素（Ｈ2 ）を毎分８０００ｃｃ導入し、Ｎ2 の流
れを止め昇温工程に入った。上記Ｇａ入り石英ボート設
置部分およびサファイア単結晶基板設置部分の温度をそ
れぞれ８００℃および９８０℃一定に２０分保持してサ
ファイア基板の表面をサーマルクリーニングして、さら
にサファイア基板温度を降温して９００℃に保持したこ
とを確認した後、ＧａＮエピタキシャル膜の気相成長を
開始した。金属亜鉛前室の温度は１００℃に保持した。
最初、周期律表第III 族元素成分原料としてのＧａＣｌ
を、毎分５０ｃｃ生成させるため高純度塩化水素ガス
（ＨＣｌ）を上記石英ボート中のＧａ溜に毎分５０ｃｃ
吹き込み、Ｇａ上表面より吹き出させた。他方周期律表
第Ｖ族元素成分として、高純度アンモニア・ガス（ＮＨ
3 ）を毎分１２５０ｃｃ導入して成長を開始した。この
まま２０分間にわたり第１層であるＧａＮ層をサファイ
ア単結晶基板上に成長させた。最終の２０分間はＨＣ
ｌ、ＮＨ3 の量を変えることなく、Ｐ型ドーパントガス
を供給するために、金属亜鉛前室の温度を１００℃から
ヒーター出力を上げて、６５０℃に一気に昇温し、さら
にＨ2 ガスを毎分８００ｃｃの流量で供給を開始して、
そのＨ2 を導入して、第２のＰ型のＧａＮエピタキシャ
ル層を第１のＧａＮエピタキシャル層０に成長させ、気
相成長を終了した。第１、第２のエピタキシャル層の膜
厚はそれぞれ３．５μｍ、３．７μｍであった。１ｍｍ
角のダイオードを作製して、５個のＬＥＤチップの順方
向電圧を測定したところ、８±３Ｖで良好であった。
ガリウム（Ｇａ）および金属亜鉛を、金属亜鉛溜用の前
室とＧａ溜め用石英ボート付きのエピタキシャル・リア
クター内の所定の場所にそれぞれ設置した。サファイア
基板は、直径５０ｍｍの円形で、（０００１）面の面方
位をもち、鏡面研磨したものを用い、これらを同時にホ
ルダー上に配置し、ホルダーは毎分３回転させた。次
に、窒素（Ｎ2 ）ガスを該リアクター内に１５分間導入
し空気を十分置換除去したのち、キャリアガスとして高
純度水素（Ｈ2 ）を毎分８０００ｃｃ導入し、Ｎ2 の流
れを止め昇温工程に入った。上記Ｇａ入り石英ボート設
置部分およびサファイア単結晶基板設置部分の温度をそ
れぞれ８００℃および９８０℃一定に２０分保持してサ
ファイア基板の表面をサーマルクリーニングして、さら
にサファイア基板温度を降温して９００℃に保持したこ
とを確認した後、ＧａＮエピタキシャル膜の気相成長を
開始した。金属亜鉛前室の温度は１００℃に保持した。
最初、周期律表第III 族元素成分原料としてのＧａＣｌ
を、毎分５０ｃｃ生成させるため高純度塩化水素ガス
（ＨＣｌ）を上記石英ボート中のＧａ溜に毎分５０ｃｃ
吹き込み、Ｇａ上表面より吹き出させた。他方周期律表
第Ｖ族元素成分として、高純度アンモニア・ガス（ＮＨ
3 ）を毎分１２５０ｃｃ導入して成長を開始した。この
まま２０分間にわたり第１層であるＧａＮ層をサファイ
ア単結晶基板上に成長させた。最終の２０分間はＨＣ
ｌ、ＮＨ3 の量を変えることなく、Ｐ型ドーパントガス
を供給するために、金属亜鉛前室の温度を１００℃から
ヒーター出力を上げて、６５０℃に一気に昇温し、さら
にＨ2 ガスを毎分８００ｃｃの流量で供給を開始して、
そのＨ2 を導入して、第２のＰ型のＧａＮエピタキシャ
ル層を第１のＧａＮエピタキシャル層０に成長させ、気
相成長を終了した。第１、第２のエピタキシャル層の膜
厚はそれぞれ３．５μｍ、３．７μｍであった。１ｍｍ
角のダイオードを作製して、５個のＬＥＤチップの順方
向電圧を測定したところ、８±３Ｖで良好であった。
【００２５】〔比較例２〕サファイア基板および高純度
ガリウム（Ｇａ）を、Ｇａ溜め用石英ボート付きのエピ
タキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ設
置した。金属亜鉛とその前室はない。実施例２と同じく
成長を開始した。実施例２に比して第２のエピタキシャ
ル層の成長のみが異なる。すなわち、Ｐ型ドーパントガ
スを供給するために２５℃に一定に保温された（Ｃ2 Ｈ
5 ）2 Ｚｎ入りのボンベにＨ2 ガスを毎分６５０ｃｃ導
入して（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｚｎ蒸気を含ませて、そのＨ2 ガ
スを導入したこと以外すべて実施例２と同じで気相成長
を終了した。第１、第２のエピタキシャル層の膜厚はそ
れぞれ３．３μｍ、３．９μｍであった。１ｍｍ角のダ
イオードを作製して、５個のＬＥＤチップの順方向電圧
を測定したところ、２０±１０Ｖであった。順方向電圧
は非常に高くしかもばらついていた。
ガリウム（Ｇａ）を、Ｇａ溜め用石英ボート付きのエピ
タキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ設
置した。金属亜鉛とその前室はない。実施例２と同じく
成長を開始した。実施例２に比して第２のエピタキシャ
ル層の成長のみが異なる。すなわち、Ｐ型ドーパントガ
スを供給するために２５℃に一定に保温された（Ｃ2 Ｈ
5 ）2 Ｚｎ入りのボンベにＨ2 ガスを毎分６５０ｃｃ導
入して（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｚｎ蒸気を含ませて、そのＨ2 ガ
スを導入したこと以外すべて実施例２と同じで気相成長
を終了した。第１、第２のエピタキシャル層の膜厚はそ
れぞれ３．３μｍ、３．９μｍであった。１ｍｍ角のダ
イオードを作製して、５個のＬＥＤチップの順方向電圧
を測定したところ、２０±１０Ｖであった。順方向電圧
は非常に高くしかもばらついていた。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、エピタキシャルウエハ
のＰ型の層のキャリア濃度を十分に高くできるため、Ｌ
ＥＤとしたときに安定に良好なオーミック接触の電極を
得ることができる。ドーパント源として金属亜鉛を用い
るため、安価で容易に気相成長させることができ、金属
亜鉛を用いることから高純度の亜鉛源の入手が容易で、
ドーパント源からの他の金属汚染をなくすこともでき
る。なお、実施例では金属亜鉛を用いて説明したが、金
属マグネシウムをドーパント源としても同じであり、金
属マグネシウムは特に窒素化合物半導体に有効である。
また、Ｐ型のドーパント源として金属カドミウム、金属
ベリリウムを用いることも可能である。この方法は、ド
ーパント金属用の温度制御可能な前室がリアクタ内外の
何処かに設置されていれば問題なく、有機金属化合物法
等の他の気相成長に対しても同じである。
のＰ型の層のキャリア濃度を十分に高くできるため、Ｌ
ＥＤとしたときに安定に良好なオーミック接触の電極を
得ることができる。ドーパント源として金属亜鉛を用い
るため、安価で容易に気相成長させることができ、金属
亜鉛を用いることから高純度の亜鉛源の入手が容易で、
ドーパント源からの他の金属汚染をなくすこともでき
る。なお、実施例では金属亜鉛を用いて説明したが、金
属マグネシウムをドーパント源としても同じであり、金
属マグネシウムは特に窒素化合物半導体に有効である。
また、Ｐ型のドーパント源として金属カドミウム、金属
ベリリウムを用いることも可能である。この方法は、ド
ーパント金属用の温度制御可能な前室がリアクタ内外の
何処かに設置されていれば問題なく、有機金属化合物法
等の他の気相成長に対しても同じである。
【図１】 本発明のエピタキシャル成長装置を示す図で
ある。
ある。
１…エピタキシャル成長装置、２…Ｇａ溜め用の石英ボ
ート、３…ホルダー、４…ＧａＰ基板、５…ヒータ、６
…ヒータ電源。
ート、３…ホルダー、４…ＧａＰ基板、５…ヒータ、６
…ヒータ電源。
Claims (17)
- 【請求項１】 III −Ｖ族化合物半導体エピタキシャル
ウエハの製造方法において、Ｐ型の層を気相成長法で成
長させる際に、単体金属をドーパント源とすることを特
徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の製造方法において、前記
ドーパント源は金属亜鉛又はマグネシウムであることを
特徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の製造方法において、前記
ドーパント源は金属マグネシウムであることを特徴とす
るエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３いずれか１項記載の製造方
法において、エピタキシャルウエハのＰ型のエピタキシ
ャル層はＧａＰ、またはＧａＡｓであることを特徴とす
るエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜３いずれか１項記載の製造方
法において、エピタキシャルウエハのＰ型のエピタキシ
ャル層は、ＧａＡｓＰ（０＜ｘ＜１）であることを特徴
とするエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の製造方法において、エピ
タキシャル層はＧａＡｓ1-x Ｐx （０．４５＜×＜１）
であり、少なくともエピタキシャル層にＮをドープして
いることを特徴とするエピタキシャルウエハの製造方
法。 - 【請求項７】 請求項１〜３いずれか１項記載の製造方
法において、エピタキシャルウエハのＰ型のエピタキシ
ャル層は、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎ
Ｐ、ＧａＩｎＡｓ、またはＩｎＧａＡｓＰであることを
特徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項８】 請求項１〜３いずれか１項記載の製造方
法において、エピタキシャルウエハのＰ型のエピタキシ
ャル層は、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、またはＡ
ｌＩｎＧａＡｓＰであることを特徴とするエピタキシャ
ルウエハの製造方法。 - 【請求項９】 請求項１〜８いずれか１項記載の製造方
法において、エピタキシャルウエハの基板は、ＧａＰま
たはＧａＡｓであることを特徴とするエピタキシャルウ
エハの製造方法。 - 【請求項１０】 請求項６記載の製造方法において、エ
ピタキシャルウエハの基板はサファイアであることを特
徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項１１】 請求項１〜１０いずれか１項記載の製
造方法において、気相成長法は、ハロゲン輸送法である
ことを特徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜１０いずれか１項記載の製
造方法において、気相成長法は、ハイドライド法である
ことを特徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項１３】 請求項１〜９いずれか１項記載の製造
方法において、気相成長法は有機金属化合物法（ＭＯ−
ＣＶＤ）であることを特徴とするエピタキシャルウエハ
の製造方法。 - 【請求項１４】 請求項１１または１２記載の製造方法
において、金属ドーパントを直接加熱してドーパントの
蒸気とキャリアガスによりドーパントを反応容器内に導
入することを特徴とするエピタキシャルウエハの製造方
法。 - 【請求項１５】 請求項１１または１２記載の製造方法
において、金属ドーパントをガリウム中に溶解し、前記
Ｇａを直接加熱してドーパントの蒸気とキャリアガスに
よりドーパントを反応容器内に導入することを特徴とす
るエピタキシャルウエハの製造方法。 - 【請求項１６】 請求項１１または１２記載の製造方法
において、金属ドーパントをガリウム（Ｇａ）に溶解
し、ハロゲン化水素又は塩酸で前記Ｇａから塩化物を生
成して、反応容器内に導入することを特徴とするエピタ
キシャルウエハの製造方法。 - 【請求項１７】 請求項１１または１２記載の製造方法
において、金属ドーパントをガリウム（Ｇａ）に溶解
し、塩酸で前記Ｇａから塩化化物を生成して、反応容器
内に導入することを特徴とするエピタキシャルウエハの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13962595A JPH08335555A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | エピタキシャルウエハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13962595A JPH08335555A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | エピタキシャルウエハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08335555A true JPH08335555A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15249647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13962595A Pending JPH08335555A (ja) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | エピタキシャルウエハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08335555A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000068470A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Cbl Technologies, Inc. | Magnesium-doped iii-v nitrides & methods |
| WO2003075425A1 (fr) * | 2002-03-01 | 2003-09-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Element laser a semi-conducteur a base de nitrure |
| JP2007300120A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 窒化物膜の製造方法及び窒化物構造物 |
| US8647435B1 (en) | 2006-10-11 | 2014-02-11 | Ostendo Technologies, Inc. | HVPE apparatus and methods for growth of p-type single crystal group III nitride materials |
| WO2021161613A1 (ja) * | 2020-02-14 | 2021-08-19 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 窒化ガリウムの気相成長装置および製造方法 |
| JP2022133639A (ja) * | 2021-03-02 | 2022-09-14 | 大陽日酸株式会社 | Ｉｉｉ－ｖ族及びｉｉｉ－ｖｉ族半導体成膜装置 |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP13962595A patent/JPH08335555A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000068470A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Cbl Technologies, Inc. | Magnesium-doped iii-v nitrides & methods |
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| JP2022133639A (ja) * | 2021-03-02 | 2022-09-14 | 大陽日酸株式会社 | Ｉｉｉ－ｖ族及びｉｉｉ－ｖｉ族半導体成膜装置 |
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