JPS5812324A - 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Info
- Publication number
- JPS5812324A JPS5812324A JP56110213A JP11021381A JPS5812324A JP S5812324 A JPS5812324 A JP S5812324A JP 56110213 A JP56110213 A JP 56110213A JP 11021381 A JP11021381 A JP 11021381A JP S5812324 A JPS5812324 A JP S5812324A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- solvent metal
- compound semiconductor
- epitaxial growth
- dopant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/26—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition
- H10P14/263—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition using melted materials
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液相エピタキシャル成長法に関する。
一般に、半導体装置の製造工程では、液相エピタキシャ
ル成長法を用いて、半導体基板上に所定の導電型の薄膜
形成が行われている。
ル成長法を用いて、半導体基板上に所定の導電型の薄膜
形成が行われている。
従来の液相エビタキＶヤル成長法では１例えばガリウム
溶液等の溶媒金属中に所定の不純物元素をドーパントと
して厘接添加し、この溶媒金員な用いて薄膜形成な行っ
ている。しかしながら、高ｉ下での液相エピタキシャル
成長の際に、溶媒金属からドーパントが蒸発するため。
溶液等の溶媒金属中に所定の不純物元素をドーパントと
して厘接添加し、この溶媒金員な用いて薄膜形成な行っ
ている。しかしながら、高ｉ下での液相エピタキシャル
成長の際に、溶媒金属からドーパントが蒸発するため。
薄膜中の不純物濃度を高い再現性で制御できない欠点が
あった。また、ドーパントである不純できない問題があ
った。
あった。また、ドーパントである不純できない問題があ
った。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので。
液相エピタキシャル成長によって形成する薄膜中の不純
物濃度を高い精度で、しかも再現性よく制御することが
できる液相エピタキシャル成長法を見出したものである
。
物濃度を高い精度で、しかも再現性よく制御することが
できる液相エピタキシャル成長法を見出したものである
。
以下、本発明の実施例について説明する。
予め所定濃度の不純物元素をドーパントとして添加した
化合物半導体の単結晶を溶媒金属中に所定濃度まで溶解
させる。次いで、この溶媒金属を単結晶の化合物半導体
と同じ化合物半導体で形成された半導体基板上に過飽和
状態で接触せしめ、単結晶の成長を行って半導体基板上
に所定導電塩の薄膜を形成せしめる。
化合物半導体の単結晶を溶媒金属中に所定濃度まで溶解
させる。次いで、この溶媒金属を単結晶の化合物半導体
と同じ化合物半導体で形成された半導体基板上に過飽和
状態で接触せしめ、単結晶の成長を行って半導体基板上
に所定導電塩の薄膜を形成せしめる。
ここで１本発明方法を適用する半導体基板は。
Ｇａｐ、ＧａＡｓ、Ｇａ＾ｓＰ、等の厘−Ｖ族化合物半
導体で形成されたもの、或はＺｎＴａ、ＣｄＴｅ等のｎ
−■族化合物半導体で形成されたもの等である。従って
、予めドーパントを添加しておく単結晶は、同様にＩ−
Ｖ族化合物半導体からなるもの、或は１−Ｖｌ族化合物
半導体からなるものを使用する。また、この単結晶中に
予め添加しておく不純物元素の種類及び濃度は、本発明
方法を適用して製造する半導体装置の仕様に応じて適宜
設定するのが望ましい。例えば。
導体で形成されたもの、或はＺｎＴａ、ＣｄＴｅ等のｎ
−■族化合物半導体で形成されたもの等である。従って
、予めドーパントを添加しておく単結晶は、同様にＩ−
Ｖ族化合物半導体からなるもの、或は１−Ｖｌ族化合物
半導体からなるものを使用する。また、この単結晶中に
予め添加しておく不純物元素の種類及び濃度は、本発明
方法を適用して製造する半導体装置の仕様に応じて適宜
設定するのが望ましい。例えば。
ＧａＰ緑色発光ダイオードを製造する場合には。
ＧａＰ単結晶内にドーパントとして硫黄（８）を３ Ｘ
ＩＱ”ｃＩＩＬ−’添加し、とのＧａＰ単結晶をガリ
ウムからなる溶媒金属中に３．５重量％溶解させビタキ
シャルｊ−を形成する。然る後、このＮＷエピタキシャ
ル層上に不純物濃度が０．５ Ｘ １０”１−１のＰｇ
エピタキシャル層を形成すると、第１図に示す如き、濃
度プロファイルを有するＧａＰ緑色発光ダイオードが得
られる。同図から明らかなように、このＧａＰ緑色発光
ダイオードでは、Ｎ型エピタキシャル層中の不純物濃度
は極めて高い精度で３ Ｘ １０”ａｎ−”の値に設定
され、しかもＰ−Ｎ接合部でｌＸｌ０”！。−畠以上の
高１１１Ｆに急便な立ち上がりで不純物濃度が変化して
いる。その結果、極めて高い発光効率が得られる。
ＩＱ”ｃＩＩＬ−’添加し、とのＧａＰ単結晶をガリ
ウムからなる溶媒金属中に３．５重量％溶解させビタキ
シャルｊ−を形成する。然る後、このＮＷエピタキシャ
ル層上に不純物濃度が０．５ Ｘ １０”１−１のＰｇ
エピタキシャル層を形成すると、第１図に示す如き、濃
度プロファイルを有するＧａＰ緑色発光ダイオードが得
られる。同図から明らかなように、このＧａＰ緑色発光
ダイオードでは、Ｎ型エピタキシャル層中の不純物濃度
は極めて高い精度で３ Ｘ １０”ａｎ−”の値に設定
され、しかもＰ−Ｎ接合部でｌＸｌ０”！。−畠以上の
高１１１Ｆに急便な立ち上がりで不純物濃度が変化して
いる。その結果、極めて高い発光効率が得られる。
つまり１本発明方法によれば、ガリウム等の溶媒金属中
に溶解せしめるＧａＰ等の単結晶の割合を、溶媒金属中
で単結晶が完全に溶解せずに単結晶の状態で残存するよ
うに３．５ｔ１％以上に設定し、この単結晶の全量に対
する硫黄（Ｓ）等のドーパントを予め添加した単結晶の
割合を第２図に示す如く、ｏ〜１の範囲で適宜設定する
ことにより、Ｎ型エピタキシャル層中の不純物濃度ヲ３
Ｘ １０’〜ｌＸｌ０”ｃＩＬ−”ノ範囲テ所定値に
容易に設定することができる。換言すれば。
に溶解せしめるＧａＰ等の単結晶の割合を、溶媒金属中
で単結晶が完全に溶解せずに単結晶の状態で残存するよ
うに３．５ｔ１％以上に設定し、この単結晶の全量に対
する硫黄（Ｓ）等のドーパントを予め添加した単結晶の
割合を第２図に示す如く、ｏ〜１の範囲で適宜設定する
ことにより、Ｎ型エピタキシャル層中の不純物濃度ヲ３
Ｘ １０’〜ｌＸｌ０”ｃＩＬ−”ノ範囲テ所定値に
容易に設定することができる。換言すれば。
所定濃度のドーパントを予め添加しておいた単結慕を、
ドーパントを全く添加していない単結晶との合計した全
単結晶に対して所定の割合に設定して、このような単結
晶を溶解した溶媒金属で半導体基板上に液相エピタキシ
ャル成長を施すことにより、不純物濃度が低濃度（＜Ｉ
×１０ｃｍ）でかつ一定値に設定されたエピタキシャル
成長層を容易に形成することができる。
ドーパントを全く添加していない単結晶との合計した全
単結晶に対して所定の割合に設定して、このような単結
晶を溶解した溶媒金属で半導体基板上に液相エピタキシ
ャル成長を施すことにより、不純物濃度が低濃度（＜Ｉ
×１０ｃｍ）でかつ一定値に設定されたエピタキシャル
成長層を容易に形成することができる。
しかも、予めドーパントを添加しておいた単結晶を溶媒
金属に溶解させたものでエピタキシャル成長を行うので
、エピタキシャル成長層を形成する際にドーパントが蒸
発するのを防止することができる。その結果、エピタキ
シャル成長層中の不純物濃度を高い再現性の下で制卸す
ることができる。
金属に溶解させたものでエピタキシャル成長を行うので
、エピタキシャル成長層を形成する際にドーパントが蒸
発するのを防止することができる。その結果、エピタキ
シャル成長層中の不純物濃度を高い再現性の下で制卸す
ることができる。
因に％前述のようにして製造したＧａＰ緑色発光ダイオ
ードに電流２０１１Ａを流したところ。
ードに電流２０１１Ａを流したところ。
発電効率は０．２％を越えた。しかも同一のウニへのみ
ならず成長ロッド間でも高い再現性の下に同様の高発光
効率を得ることができた。これと比較するために、溶媒
金属中に溶解させるａｍｆ’ｊｐ結晶中に予めドーパン
トを添加していない点以外は１本発明方法と同様の条件
下で、直接金属溶媒中にドーパントを添加してエピタキ
シャル成長を施して製造したＧａＰ発光ダイオードのｌ
１ａｌｌ！プロフアイル１ｋｌ＆Ｉべたところ第３図に
示す結果を得た。同図から明らかなように。
ならず成長ロッド間でも高い再現性の下に同様の高発光
効率を得ることができた。これと比較するために、溶媒
金属中に溶解させるａｍｆ’ｊｐ結晶中に予めドーパン
トを添加していない点以外は１本発明方法と同様の条件
下で、直接金属溶媒中にドーパントを添加してエピタキ
シャル成長を施して製造したＧａＰ発光ダイオードのｌ
１ａｌｌ！プロフアイル１ｋｌ＆Ｉべたところ第３図に
示す結果を得た。同図から明らかなように。
Ｎ８１工ピタキシヤル層の不純物１１１度は、一定値に
設定することができなかった。また、電流２０馬ムを流
した際の発光効率は０．１５％以下であり、同一ウニへ
内及び成長ロッド間でも再現性の良い発光効率を得るこ
とができなかった。
設定することができなかった。また、電流２０馬ムを流
した際の発光効率は０．１５％以下であり、同一ウニへ
内及び成長ロッド間でも再現性の良い発光効率を得るこ
とができなかった。
以上説明した如く１本発明に係る液相エピタキシャル成
長法によれば、エピタキシャル成長ぽ二よって形成され
る薄膜中の不純物濃度を高い精度で、しかも再現性よく
制御することができる等の顕著な効果を奏するものであ
る。
長法によれば、エピタキシャル成長ぽ二よって形成され
る薄膜中の不純物濃度を高い精度で、しかも再現性よく
制御することができる等の顕著な効果を奏するものであ
る。
ｍ１図は１本発明方法を適用して製造された発光ダイオ
ードの濃度プロファイルを示す特性図、第２５！３は、
ドーパントを添加した単結晶のミ闇 り製造された発光ダイオードの濃度プロファイルを示す
特性図である。 出−人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第３図
第１図
ードの濃度プロファイルを示す特性図、第２５！３は、
ドーパントを添加した単結晶のミ闇 り製造された発光ダイオードの濃度プロファイルを示す
特性図である。 出−人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第３図
第１図
Claims (1)
- 予め所定一度の不純物元素をドーパントとして添加した
化合物半導体の単結晶を溶媒金属中に所定濃度まで溶解
させた後、該溶媒金属を前記化合物半導体からなる半導
体＆１１＝過飽和状態で接触せしめて前記単結晶°を成
長させることを特徴とする液相エビタケシャル成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110213A JPS5812324A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 液相エピタキシヤル成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110213A JPS5812324A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 液相エピタキシヤル成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5812324A true JPS5812324A (ja) | 1983-01-24 |
Family
ID=14529924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56110213A Pending JPS5812324A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 液相エピタキシヤル成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5812324A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60134417A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Stanley Electric Co Ltd | 液相成長法 |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP56110213A patent/JPS5812324A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60134417A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Stanley Electric Co Ltd | 液相成長法 |
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