JPH0967190A - 液相エピタキシャル成長方法 - Google Patents
液相エピタキシャル成長方法Info
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- JPH0967190A JPH0967190A JP22166995A JP22166995A JPH0967190A JP H0967190 A JPH0967190 A JP H0967190A JP 22166995 A JP22166995 A JP 22166995A JP 22166995 A JP22166995 A JP 22166995A JP H0967190 A JPH0967190 A JP H0967190A
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- Led Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液相エピタキシャル成長方法を用いて作製し
た、不純物としてＴｅを添加した III−Ｖ族化合物半導
体のエピタキシャル薄膜において、不純物濃度の良好な
再現性が得られないという課題を解決する。 【解決手段】 不純物としてＴｅを添加した薄膜を積層
する III−Ｖ族化合物半導体の液相エピタキシャル成長
方法において、Ｔｅ源としてＧａとＴｅの化合物を用い
る。
た、不純物としてＴｅを添加した III−Ｖ族化合物半導
体のエピタキシャル薄膜において、不純物濃度の良好な
再現性が得られないという課題を解決する。 【解決手段】 不純物としてＴｅを添加した薄膜を積層
する III−Ｖ族化合物半導体の液相エピタキシャル成長
方法において、Ｔｅ源としてＧａとＴｅの化合物を用い
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、 III−Ｖ族化合物
半導体の液相エピタキシャル成長方法に係わり、特に不
純物としてＴｅを添加するのに好適な液相エピタキシャ
ル成長方法に関するものである。
半導体の液相エピタキシャル成長方法に係わり、特に不
純物としてＴｅを添加するのに好適な液相エピタキシャ
ル成長方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】III−Ｖ族化合物半導体においては、ｎ
型薄膜を形成するためのドナー不純物として一般にＳ，
Ｓｅ，Ｔｅ等のVI族元素が用いられる。特に発光ダイオ
ード用途のエピタキシャル薄膜のように良質な結晶が必
要とされる場合には、結晶欠陥を発生させることの少な
いＴｅが用いられることが多い。
型薄膜を形成するためのドナー不純物として一般にＳ，
Ｓｅ，Ｔｅ等のVI族元素が用いられる。特に発光ダイオ
ード用途のエピタキシャル薄膜のように良質な結晶が必
要とされる場合には、結晶欠陥を発生させることの少な
いＴｅが用いられることが多い。
【０００３】従来の III−Ｖ族化合物半導体の液相エピ
タキシャル成長方法においては、Ｔｅを添加する場合、
Ｔｅ源としてＴｅの単体元素を用いるのが一般的であっ
た。これに対して、Ｔｅ源として、Ｔｅを微量添加した
III−Ｖ族化合物結晶を用いる方法（特開昭６０−１６
１３９７）や、ＴｅをＧａ等に５００分の１ないし１０
０分の１程度固溶させた、いわゆる母合金を用いる方法
（特開昭５９−１６３８２１）も報告されている。これ
らふたつの方法はいずれも、Ｔｅの秤量精度を上げるこ
とにより、微量なＴｅを添加した際のエピタキシャル薄
膜中のＴｅ不純物の濃度を精度良く制御することを目的
としたものである。
タキシャル成長方法においては、Ｔｅを添加する場合、
Ｔｅ源としてＴｅの単体元素を用いるのが一般的であっ
た。これに対して、Ｔｅ源として、Ｔｅを微量添加した
III−Ｖ族化合物結晶を用いる方法（特開昭６０−１６
１３９７）や、ＴｅをＧａ等に５００分の１ないし１０
０分の１程度固溶させた、いわゆる母合金を用いる方法
（特開昭５９−１６３８２１）も報告されている。これ
らふたつの方法はいずれも、Ｔｅの秤量精度を上げるこ
とにより、微量なＴｅを添加した際のエピタキシャル薄
膜中のＴｅ不純物の濃度を精度良く制御することを目的
としたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】III−Ｖ族化合物半導
体薄膜を作製する場合、薄膜の不純物濃度を制御するこ
とは、所望のデバイス特性を得る上で極めて重要であ
る。特に発光ダイオード用途の III−Ｖ族化合物半導体
薄膜においては、不純物濃度は結晶欠陥やｐｎ接合にお
ける電流の注入効率などを決定する大きな要因であるた
め、不純物濃度を厳密に制御する必要がある。
体薄膜を作製する場合、薄膜の不純物濃度を制御するこ
とは、所望のデバイス特性を得る上で極めて重要であ
る。特に発光ダイオード用途の III−Ｖ族化合物半導体
薄膜においては、不純物濃度は結晶欠陥やｐｎ接合にお
ける電流の注入効率などを決定する大きな要因であるた
め、不純物濃度を厳密に制御する必要がある。
【０００５】しかし、 III−Ｖ族化合物半導体薄膜の液
相エピタキシャル成長の際に、Ｔｅを添加するための原
料としてＴｅの単体元素を用いる場合には、Ｔｅ単体の
蒸気圧が高いため、溶媒として用いるＧａ中にＴｅが溶
解する前にその一部が蒸発してしまい、成長したエピタ
キシャル薄膜におけるＴｅ不純物の濃度の再現性が悪い
という問題があった。
相エピタキシャル成長の際に、Ｔｅを添加するための原
料としてＴｅの単体元素を用いる場合には、Ｔｅ単体の
蒸気圧が高いため、溶媒として用いるＧａ中にＴｅが溶
解する前にその一部が蒸発してしまい、成長したエピタ
キシャル薄膜におけるＴｅ不純物の濃度の再現性が悪い
という問題があった。
【０００６】すなわち、一般に III−Ｖ族化合物半導体
薄膜の液相エピタキシャル成長方法においては、使用す
る原料をエピタキシャル成長を開始する温度よりも若干
高い温度でＧａ溶媒中に均一に溶解し、その状態から溶
液全体の温度を成長開始の温度まで下げ、その後基板と
溶液を接触させて、更に温度を下げることで基板上にエ
ピタキシャル薄膜の成長を進行させる方法（いわゆる徐
冷法）が用いられる。
薄膜の液相エピタキシャル成長方法においては、使用す
る原料をエピタキシャル成長を開始する温度よりも若干
高い温度でＧａ溶媒中に均一に溶解し、その状態から溶
液全体の温度を成長開始の温度まで下げ、その後基板と
溶液を接触させて、更に温度を下げることで基板上にエ
ピタキシャル薄膜の成長を進行させる方法（いわゆる徐
冷法）が用いられる。
【０００７】発光ダイオード用途のＧａ1-X ＡｌX Ａｓ
（０＜ｘ＜１）薄膜の液相エピタキシャル成長方法を例
に取れば、一般に原料であるＧａＡｓ多結晶やＡｌある
いは添加不純物であるＴｅ等を均一にＧａ溶媒中に溶解
するためには、エピタキシャル成長の開始前に原料等及
びＧａを９００℃程度の温度で一定時間保持しなければ
ならない。ＧａＡｌＡｓのエピタキシャル成長において
は、Ｔｅの液相−固相間の偏析係数はエピタキシャル成
長を行う８００〜８５０℃程度の温度では１〜２程度で
あるため、Ｔｅの添加量は通常Ｇａ１００ｇに対して１
ｍｇ程度と微量である。このように添加する量が小さい
と、Ｔｅ単体はその比表面積が大きくなる。さらにＴｅ
の蒸気圧は９００℃において１．９×１０2 ｍｍＨｇ
と、Ｇａや他の原料のＧａＡｓ多結晶やＡｌ等に比べる
と極めて高い。そのため、エピタキシャル成長の開始の
前に９００℃程度の温度で一定時間保持している間に、
単体のＴｅはその一部が容易に蒸発していた。さらに、
微小な単体元素のＴｅの粒がＧａの表面張力の影響で液
表面に浮遊してしまう場合や、或いは、Ｇａ溶媒の表面
に酸化膜が存在したり、Ｔｅの形状によって単体元素の
ＴｅとＧａとの接触面積が小さかったりする場合には、
より容易にＴｅがＧａに溶解するより前に蒸発してしま
うことがあった。
（０＜ｘ＜１）薄膜の液相エピタキシャル成長方法を例
に取れば、一般に原料であるＧａＡｓ多結晶やＡｌある
いは添加不純物であるＴｅ等を均一にＧａ溶媒中に溶解
するためには、エピタキシャル成長の開始前に原料等及
びＧａを９００℃程度の温度で一定時間保持しなければ
ならない。ＧａＡｌＡｓのエピタキシャル成長において
は、Ｔｅの液相−固相間の偏析係数はエピタキシャル成
長を行う８００〜８５０℃程度の温度では１〜２程度で
あるため、Ｔｅの添加量は通常Ｇａ１００ｇに対して１
ｍｇ程度と微量である。このように添加する量が小さい
と、Ｔｅ単体はその比表面積が大きくなる。さらにＴｅ
の蒸気圧は９００℃において１．９×１０2 ｍｍＨｇ
と、Ｇａや他の原料のＧａＡｓ多結晶やＡｌ等に比べる
と極めて高い。そのため、エピタキシャル成長の開始の
前に９００℃程度の温度で一定時間保持している間に、
単体のＴｅはその一部が容易に蒸発していた。さらに、
微小な単体元素のＴｅの粒がＧａの表面張力の影響で液
表面に浮遊してしまう場合や、或いは、Ｇａ溶媒の表面
に酸化膜が存在したり、Ｔｅの形状によって単体元素の
ＴｅとＧａとの接触面積が小さかったりする場合には、
より容易にＴｅがＧａに溶解するより前に蒸発してしま
うことがあった。
【０００８】これらの理由により、不純物としてＴｅを
添加するためにＴｅ単体元素を用いた場合には、成長開
始前のＧａ溶液中のＴｅの量が当初予定した添加量より
も減少してしまい、結晶成長により得られる結晶中の不
純物密度が所望の値よりも低く、またばらつくことにな
っていた。
添加するためにＴｅ単体元素を用いた場合には、成長開
始前のＧａ溶液中のＴｅの量が当初予定した添加量より
も減少してしまい、結晶成長により得られる結晶中の不
純物密度が所望の値よりも低く、またばらつくことにな
っていた。
【０００９】また、Ｔｅ源にＴｅを微量添加した III−
Ｖ族化合物結晶やＴｅとＧａの母合金を使用する場合に
は、次のような問題があった。すなわち、Ｔｅを微量添
加した III−Ｖ族化合物結晶やＴｅとＧａの母合金は、
その作製の過程において、Ｔｅ単体の蒸気圧が高いため
にＴｅの蒸発が起こってしまうため、それらＴｅ源の組
成が所望の値に制御できない、或いは、Ｔｅの偏析が発
生するために、それらＴｅ源では組成の均一なものが得
られないといった問題がある。そのためにＴｅを微量添
加した III−Ｖ族化合物結晶やＴｅとＧａの母合金をＴ
ｅ源として用いて液相エピタキシャル成長を行った場合
には、秤量を正しく行っても添加されるＴｅの量が不正
確になるため、成長したエピタキシャル薄膜中の不純物
濃度のバラツキが大きくなり、不純物濃度の再現性の良
好なエピタキシャル薄膜を得ることは困難であった。
Ｖ族化合物結晶やＴｅとＧａの母合金を使用する場合に
は、次のような問題があった。すなわち、Ｔｅを微量添
加した III−Ｖ族化合物結晶やＴｅとＧａの母合金は、
その作製の過程において、Ｔｅ単体の蒸気圧が高いため
にＴｅの蒸発が起こってしまうため、それらＴｅ源の組
成が所望の値に制御できない、或いは、Ｔｅの偏析が発
生するために、それらＴｅ源では組成の均一なものが得
られないといった問題がある。そのためにＴｅを微量添
加した III−Ｖ族化合物結晶やＴｅとＧａの母合金をＴ
ｅ源として用いて液相エピタキシャル成長を行った場合
には、秤量を正しく行っても添加されるＴｅの量が不正
確になるため、成長したエピタキシャル薄膜中の不純物
濃度のバラツキが大きくなり、不純物濃度の再現性の良
好なエピタキシャル薄膜を得ることは困難であった。
【００１０】本発明の目的は、エピタキシャル薄膜中の
Ｔｅ不純物の濃度の再現性が良好な液相エピタキシャル
成長方法を提供することにある。
Ｔｅ不純物の濃度の再現性が良好な液相エピタキシャル
成長方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、 III−Ｖ族
化合物半導体の液相エピタキシャル成長方法においてエ
ピタキシャル薄膜中のＴｅ不純物の濃度を再現性よく制
御する方法として、Ｔｅ源にＧａとＴｅの化合物を用い
れば良いことを見いだした。
化合物半導体の液相エピタキシャル成長方法においてエ
ピタキシャル薄膜中のＴｅ不純物の濃度を再現性よく制
御する方法として、Ｔｅ源にＧａとＴｅの化合物を用い
れば良いことを見いだした。
【００１２】ＧａとＴｅの化合物としてはＧａＴｅが室
温で安定に存在することが報告されている。図１にＧａ
−Ｔｅ系状態図を示す（「ＴＨＥ ＰＨＡＳＥ ＤＩＡ
ＧＲＡＭ ＯＦ ＴＨＥ ＧＡＬＬＩＵＭ−ＴＥＬＬＵ
ＲＩＵＭ ＳＹＳＴＥＭ」、Ｐ．Ｃ．ＮＥＷＭＡＮ ｅ
ｔ ａｌ．、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｒｅｓ．Ｒｅｐｔｓ．、
１６、４１−５０、（１９６１））。図１によれば、Ｇ
ａＴｅの融点は８３５℃であり、融点での蒸気圧は６．
０×１０-2ｍｍＨｇである。従って、ＧａＴｅはＴｅ単
体のこの温度での蒸気圧に比べて約１７００分の１と低
いため、高温でも容易に蒸発しない。また、ＧａＴｅは
室温で安定に存在することが出来る金属間化合物であ
り、作製は容易で組成は均一であるため、液相エピタキ
シャル成長の際に添加するＴｅの量を正確に制御でき
る。従って、不純物としてＴｅを添加した薄膜を積層す
る III−Ｖ族化合物半導体の液相エピタキシャル成長方
法において、ＧａＴｅをＴｅ源として用いることによ
り、再現性よくエピタキシャル薄膜中にＴｅを添加する
ことができる。
温で安定に存在することが報告されている。図１にＧａ
−Ｔｅ系状態図を示す（「ＴＨＥ ＰＨＡＳＥ ＤＩＡ
ＧＲＡＭ ＯＦ ＴＨＥ ＧＡＬＬＩＵＭ−ＴＥＬＬＵ
ＲＩＵＭ ＳＹＳＴＥＭ」、Ｐ．Ｃ．ＮＥＷＭＡＮ ｅ
ｔ ａｌ．、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｒｅｓ．Ｒｅｐｔｓ．、
１６、４１−５０、（１９６１））。図１によれば、Ｇ
ａＴｅの融点は８３５℃であり、融点での蒸気圧は６．
０×１０-2ｍｍＨｇである。従って、ＧａＴｅはＴｅ単
体のこの温度での蒸気圧に比べて約１７００分の１と低
いため、高温でも容易に蒸発しない。また、ＧａＴｅは
室温で安定に存在することが出来る金属間化合物であ
り、作製は容易で組成は均一であるため、液相エピタキ
シャル成長の際に添加するＴｅの量を正確に制御でき
る。従って、不純物としてＴｅを添加した薄膜を積層す
る III−Ｖ族化合物半導体の液相エピタキシャル成長方
法において、ＧａＴｅをＴｅ源として用いることによ
り、再現性よくエピタキシャル薄膜中にＴｅを添加する
ことができる。
【００１３】また、同様にＧａとＴｅの化合物であるＧ
ａ2 Ｔｅ3 も、室温で安定な化合物であり蒸気圧も７９
２℃で２ｍｍＨｇとＴｅ単体より低いため、 III−Ｖ族
化合物半導体の液相エピタキシャル成長方法においてＴ
ｅ源として用いることにより、Ｔｅ単体元素をＴｅ源と
して用いる場合と比較して、不純物濃度の再現性の良好
なエピタキシャル薄膜を得ることが出来る。
ａ2 Ｔｅ3 も、室温で安定な化合物であり蒸気圧も７９
２℃で２ｍｍＨｇとＴｅ単体より低いため、 III−Ｖ族
化合物半導体の液相エピタキシャル成長方法においてＴ
ｅ源として用いることにより、Ｔｅ単体元素をＴｅ源と
して用いる場合と比較して、不純物濃度の再現性の良好
なエピタキシャル薄膜を得ることが出来る。
【００１４】このように本発明の主旨によれば、 III−
Ｖ族化合物半導体の液相エピタキシャル成長方法におい
て、Ｔｅ源にＧａとＴｅの化合物を用いることにより不
純物濃度の再現性の良好なエピタキシャル薄膜を得るこ
とが出来る。ここでＴｅ源としては上記のＧａＴｅやＧ
ａ2 Ｔｅ3 以外のＧａとＴｅの化合物であっても良い。
用いるＧａとＴｅの化合物は、室温で安定であり、蒸気
圧が７００℃〜９００℃程度の温度でおよそ２０ｍｍＨ
ｇ以下のＴｅ単体より低い蒸気圧を有する化合物である
ことが好ましい。或いは、用いるＧａとＴｅの化合物
は、ＧａＴｅとＧａ2 Ｔｅ3 の混合物またはＧａＴｅと
Ｇａ2 Ｔｅ3 の固溶体のような、２種類以上のＧａとＴ
ｅの化合物の混合物または固溶体であってもよい。
Ｖ族化合物半導体の液相エピタキシャル成長方法におい
て、Ｔｅ源にＧａとＴｅの化合物を用いることにより不
純物濃度の再現性の良好なエピタキシャル薄膜を得るこ
とが出来る。ここでＴｅ源としては上記のＧａＴｅやＧ
ａ2 Ｔｅ3 以外のＧａとＴｅの化合物であっても良い。
用いるＧａとＴｅの化合物は、室温で安定であり、蒸気
圧が７００℃〜９００℃程度の温度でおよそ２０ｍｍＨ
ｇ以下のＴｅ単体より低い蒸気圧を有する化合物である
ことが好ましい。或いは、用いるＧａとＴｅの化合物
は、ＧａＴｅとＧａ2 Ｔｅ3 の混合物またはＧａＴｅと
Ｇａ2 Ｔｅ3 の固溶体のような、２種類以上のＧａとＴ
ｅの化合物の混合物または固溶体であってもよい。
【００１５】上に述べてきたように、本発明は発光ダイ
オード用途のＧａ1-X ＡｌX Ａｓ（０＜ｘ＜１）からな
るエピタキシャル薄膜の液相エピタキシャル成長方法に
用いることが出来る。同様に、本発明は発光ダイオード
用途のＧａＡｓあるいはＧａＰからなるエピタキシャル
薄膜の液相エピタキシャル成長方法にも用いることが出
来る。もちろん、発光ダイオード用途以外のＧａＡｓ、
Ｇａ1-X ＡｌX Ａｓ、ＧａＰからなるエピタキシャル薄
膜の液相エピタキシャル成長方法に用いることも可能で
ある。或いは、本発明は、不純物としてＴｅを添加した
上記以外の薄膜を積層する III−Ｖ族化合物半導体の液
相エピタキシャル成長方法に用いることも可能である。
オード用途のＧａ1-X ＡｌX Ａｓ（０＜ｘ＜１）からな
るエピタキシャル薄膜の液相エピタキシャル成長方法に
用いることが出来る。同様に、本発明は発光ダイオード
用途のＧａＡｓあるいはＧａＰからなるエピタキシャル
薄膜の液相エピタキシャル成長方法にも用いることが出
来る。もちろん、発光ダイオード用途以外のＧａＡｓ、
Ｇａ1-X ＡｌX Ａｓ、ＧａＰからなるエピタキシャル薄
膜の液相エピタキシャル成長方法に用いることも可能で
ある。或いは、本発明は、不純物としてＴｅを添加した
上記以外の薄膜を積層する III−Ｖ族化合物半導体の液
相エピタキシャル成長方法に用いることも可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる液相エピタ
キシャル成長方法の実施例を、赤色発光するＧａ1-x Ａ
ｌx Ａｓ発光ダイオード用エピタキシャルウェーハの作
製例をもとに説明する。
キシャル成長方法の実施例を、赤色発光するＧａ1-x Ａ
ｌx Ａｓ発光ダイオード用エピタキシャルウェーハの作
製例をもとに説明する。
【００１７】
【実施例】液相エピタキシャル成長に用いる成長装置を
図２に示す。先ず、基板ホルダ１にｐ型のＧａＡｓ単結
晶基板２を載置した。ｐ型エピタキシャル薄膜の成長に
用いる第１の溶液として、原料溶液溜３に、溶媒となる
Ｇａ１００ｇ、およびアンドープＧａＡｓ多結晶６．２
ｇ、Ａｌ０．２ｇ、Ｚｎ０．１ｇを載置した。次に、ｎ
型エピタキシャル薄膜の成長に用いる第２の溶液とし
て、原料溶液溜４に、Ｇａ１００ｇ、およびアンドープ
ＧａＡｓ多結晶２．５ｇ、Ａｌ０．４ｇ、ＧａＴｅ２ｍ
ｇを載置した。ＧａＴｅは６４．６７ｗｔ．％Ｔｅの化
合物であり、ＧａＴｅ２ｍｇ中にはＴｅが約１．３ｍｇ
含まれている。この成長装置を透明石英ガラスからなる
反応管（図示せず）内に載置した。成長装置は反応管の
外部に設けた抵抗加熱のヒーターにより、温度を制御す
ることが出来るようになっている。
図２に示す。先ず、基板ホルダ１にｐ型のＧａＡｓ単結
晶基板２を載置した。ｐ型エピタキシャル薄膜の成長に
用いる第１の溶液として、原料溶液溜３に、溶媒となる
Ｇａ１００ｇ、およびアンドープＧａＡｓ多結晶６．２
ｇ、Ａｌ０．２ｇ、Ｚｎ０．１ｇを載置した。次に、ｎ
型エピタキシャル薄膜の成長に用いる第２の溶液とし
て、原料溶液溜４に、Ｇａ１００ｇ、およびアンドープ
ＧａＡｓ多結晶２．５ｇ、Ａｌ０．４ｇ、ＧａＴｅ２ｍ
ｇを載置した。ＧａＴｅは６４．６７ｗｔ．％Ｔｅの化
合物であり、ＧａＴｅ２ｍｇ中にはＴｅが約１．３ｍｇ
含まれている。この成長装置を透明石英ガラスからなる
反応管（図示せず）内に載置した。成長装置は反応管の
外部に設けた抵抗加熱のヒーターにより、温度を制御す
ることが出来るようになっている。
【００１８】成長を行うにあたり、まず成長装置を水素
気流中で９００℃まで昇温した。この温度で２時間保持
することにより、Ｇａ溶媒中に原料を均一に溶解した。
その後、８５０℃まで降温し、第１の溶液すなわちＺｎ
を入れたｐ型結晶成長用溶液５と基板２を接触させ、続
いて０．５℃/minの冷却速度で８１０℃まで冷却し、ｐ
型のＧａＡｌＡｓ薄膜を基板２上に成長させた。
気流中で９００℃まで昇温した。この温度で２時間保持
することにより、Ｇａ溶媒中に原料を均一に溶解した。
その後、８５０℃まで降温し、第１の溶液すなわちＺｎ
を入れたｐ型結晶成長用溶液５と基板２を接触させ、続
いて０．５℃/minの冷却速度で８１０℃まで冷却し、ｐ
型のＧａＡｌＡｓ薄膜を基板２上に成長させた。
【００１９】次に、８１０℃において溶液ホルダ７をス
ライドさせ、第２の溶液すなわちＧａＴｅを入れたｎ型
結晶成長用溶液６を基板２の上まで移動させた。その
後、０．５℃/minの冷却速度で７８０℃まで冷却しｎ型
ＧａＡｌＡｓ結晶を基板２上に成長させた。
ライドさせ、第２の溶液すなわちＧａＴｅを入れたｎ型
結晶成長用溶液６を基板２の上まで移動させた。その
後、０．５℃/minの冷却速度で７８０℃まで冷却しｎ型
ＧａＡｌＡｓ結晶を基板２上に成長させた。
【００２０】上記の実施例に示した方法により、基板２
上に、ｐ型でｘがおよそ０．３５すなわちＧａ0.65Ａｌ
0.35Ａｓの組成のエピタキシャル薄膜、およびｎ型でｘ
がおよそ０．６５すなわちＧａ0.35Ａｌ0.65Ａｓの組成
のエピタキシャル薄膜が順次積層された。このエピタキ
シャルウェーハの、ｎ型のＧａ1-x Ａｌx Ａｓ薄膜中の
Ｔｅ不純物の濃度をキャリア濃度測定により測定した。
ここでｎ型のＧａ1-x Ａｌx Ａｓ薄膜中のＴｅ不純物の
濃度は、キャリア濃度とほぼ対応している。図３は上記
の実施例に示した方法により、液相エピタキシャル成長
を１０回行い、得られたｎ型のＧａＡｌＡｓ薄膜のキャ
リア濃度をヒストグラムにしたものである。図３よりキ
ャリア濃度が４〜６×１０17ｃｍ-3の範囲に集中してい
ることがわかる。
上に、ｐ型でｘがおよそ０．３５すなわちＧａ0.65Ａｌ
0.35Ａｓの組成のエピタキシャル薄膜、およびｎ型でｘ
がおよそ０．６５すなわちＧａ0.35Ａｌ0.65Ａｓの組成
のエピタキシャル薄膜が順次積層された。このエピタキ
シャルウェーハの、ｎ型のＧａ1-x Ａｌx Ａｓ薄膜中の
Ｔｅ不純物の濃度をキャリア濃度測定により測定した。
ここでｎ型のＧａ1-x Ａｌx Ａｓ薄膜中のＴｅ不純物の
濃度は、キャリア濃度とほぼ対応している。図３は上記
の実施例に示した方法により、液相エピタキシャル成長
を１０回行い、得られたｎ型のＧａＡｌＡｓ薄膜のキャ
リア濃度をヒストグラムにしたものである。図３よりキ
ャリア濃度が４〜６×１０17ｃｍ-3の範囲に集中してい
ることがわかる。
【００２１】比較のため、Ｔｅ源としてＴｅの単体元素
を１．３ｍｇ使用し、他は上記の実施例と同条件とした
エピタキシャル成長を行った結果を図４に示した。キャ
リア濃度は０．７〜６×１０17ｃｍ-3の間でバラツキが
あり、ＧａＴｅの場合よりも低い。このように、Ｔｅ源
としてＧａＴｅを用いることで、再現性良く III−Ｖ族
化合物半導体結晶中にＴｅをドーピングできることが確
認できた。
を１．３ｍｇ使用し、他は上記の実施例と同条件とした
エピタキシャル成長を行った結果を図４に示した。キャ
リア濃度は０．７〜６×１０17ｃｍ-3の間でバラツキが
あり、ＧａＴｅの場合よりも低い。このように、Ｔｅ源
としてＧａＴｅを用いることで、再現性良く III−Ｖ族
化合物半導体結晶中にＴｅをドーピングできることが確
認できた。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、不純物としてＴｅを添
加した薄膜を積層する III−Ｖ族化合物半導体の液相エ
ピタキシャル成長方法において、Ｔｅ源としてＧａＴｅ
やＧａ2 Ｔｅ3 等のＧａとＴｅの化合物を用いることに
より、エピタキシャル成長の開始前にＴｅが蒸発により
減少することを防止することが出来る。また、ＧａＴｅ
やＧａ2 Ｔｅ3 等のＧａとＴｅの化合物は組成が均一で
あり、液相エピタキシャル成長の際に添加するＴｅの量
を正確に制御できる。従って、本発明によれば、エピタ
キシャル薄膜中のＴｅ不純物の濃度を再現性良く制御す
ることが出来る。更に、上記実施例において用いたＧａ
ＴｅあるいはＧａ2 Ｔｅ3 等のＧａとＴｅの化合物は、
エピタキシャル薄膜をなす III−Ｖ化合物半導体の構成
元素からなる化合物であり、薄膜の純度を損ねることが
ないという効果も有する。
加した薄膜を積層する III−Ｖ族化合物半導体の液相エ
ピタキシャル成長方法において、Ｔｅ源としてＧａＴｅ
やＧａ2 Ｔｅ3 等のＧａとＴｅの化合物を用いることに
より、エピタキシャル成長の開始前にＴｅが蒸発により
減少することを防止することが出来る。また、ＧａＴｅ
やＧａ2 Ｔｅ3 等のＧａとＴｅの化合物は組成が均一で
あり、液相エピタキシャル成長の際に添加するＴｅの量
を正確に制御できる。従って、本発明によれば、エピタ
キシャル薄膜中のＴｅ不純物の濃度を再現性良く制御す
ることが出来る。更に、上記実施例において用いたＧａ
ＴｅあるいはＧａ2 Ｔｅ3 等のＧａとＴｅの化合物は、
エピタキシャル薄膜をなす III−Ｖ化合物半導体の構成
元素からなる化合物であり、薄膜の純度を損ねることが
ないという効果も有する。
【図１】Ｇａ−Ｔｅ系の状態図である。
【図２】本実施例に用いる成長装置の概略構成図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例に係わるｎ型エピタキシャル薄
膜のキャリア濃度のヒストグラムを示す図である。
膜のキャリア濃度のヒストグラムを示す図である。
【図４】比較例に係わる従来方法におけるｎ型エピタキ
シャル薄膜のキャリア濃度のヒストグラムを示す図であ
る。
シャル薄膜のキャリア濃度のヒストグラムを示す図であ
る。
１ 基板ホルダ ２ ｐ型ＧａＡｓ単結晶基板 ３ 原料溶液溜 ４ 原料溶液溜 ５ ｐ型結晶成長用溶液 ６ ｎ型結晶成長用溶液 ７ 溶液ホルダ
Claims (3)
- 【請求項１】 不純物としてＴｅを添加した薄膜を積層
する III−Ｖ族化合物半導体の液相エピタキシャル成長
方法において、Ｔｅ源としてＧａとＴｅの化合物を用い
ることを特徴とする液相エピタキシャル成長方法。 - 【請求項２】 ＧａとＴｅの化合物がＧａＴｅであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の液相エピタキシャル成
長方法。 - 【請求項３】 III−Ｖ族化合物半導体がＧａＡｓまた
はＧａ1-X ＡｌX Ａｓ（０＜ｘ＜１）またはＧａＰであ
ることを特徴とする請求項１または２に記載の液相エピ
タキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22166995A JP4211897B2 (ja) | 1995-08-30 | 1995-08-30 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22166995A JP4211897B2 (ja) | 1995-08-30 | 1995-08-30 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0967190A true JPH0967190A (ja) | 1997-03-11 |
| JP4211897B2 JP4211897B2 (ja) | 2009-01-21 |
Family
ID=16770418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22166995A Expired - Lifetime JP4211897B2 (ja) | 1995-08-30 | 1995-08-30 | 液相エピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4211897B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103397386A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-20 | 新乡市神舟晶体科技发展有限公司 | 一种用于n型低阻砷化镓单晶生长的掺杂工艺 |
| CN117080055A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-11-17 | 青岛科技大学 | 碲化镓微纳结构及其异质结的制备方法 |
-
1995
- 1995-08-30 JP JP22166995A patent/JP4211897B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103397386A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-20 | 新乡市神舟晶体科技发展有限公司 | 一种用于n型低阻砷化镓单晶生长的掺杂工艺 |
| CN117080055A (zh) * | 2023-07-14 | 2023-11-17 | 青岛科技大学 | 碲化镓微纳结构及其异质结的制备方法 |
| CN117080055B (zh) * | 2023-07-14 | 2024-05-24 | 青岛科技大学 | 碲化镓微纳结构及其异质结的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4211897B2 (ja) | 2009-01-21 |
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