JPS5845193A - エピタキシヤル成長方法 - Google Patents
エピタキシヤル成長方法Info
- Publication number
- JPS5845193A JPS5845193A JP14532581A JP14532581A JPS5845193A JP S5845193 A JPS5845193 A JP S5845193A JP 14532581 A JP14532581 A JP 14532581A JP 14532581 A JP14532581 A JP 14532581A JP S5845193 A JPS5845193 A JP S5845193A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- growth
- layer
- composition
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- Granted
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/10—Controlling or regulating
- C30B19/103—Current controlled or induced growth
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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によ多形成される成長
層の組成の制御および厚膜成長方法に関する。
層の組成の制御および厚膜成長方法に関する。
液相エピタキシャル（以下ＬＰＥと略称する）成長法に
よりてアルミニウム（ＡＪ）’ｉ含む化合物を成長せし
める場合に、溶液中に溶解するＡＪＯ量が非常に少く、
また分配係数が非常に太きいために成長層近傍で溶液の
Ａｌｓｌ年度を生じて成長速度を遅くすることを余儀な
くされ、或いは全溶液中のＡＩ濃度の急激な減少を招い
て成長層の厚さが制限される。
よりてアルミニウム（ＡＪ）’ｉ含む化合物を成長せし
める場合に、溶液中に溶解するＡＪＯ量が非常に少く、
また分配係数が非常に太きいために成長層近傍で溶液の
Ａｌｓｌ年度を生じて成長速度を遅くすることを余儀な
くされ、或いは全溶液中のＡＩ濃度の急激な減少を招い
て成長層の厚さが制限される。
具体的にＩｎＰ基板上へのＡｌｘＧａ）’Ｉｎ ＋ −
ｘ−ｙ Ａｓ四元化合物のＬＰＥ成長を例として説明す
る。ＩｎＰ基板からのＰの解離が７００℃以上で大きく
なることを考慮して成長温度を７００℃とするとき、Ａ
ＩＸ溶液中のＡｌ＃度が急激に低下して成長層の厚さは
０．４μｍ程度が限度となる０仮に成長温度を８００素
子の光吸収層等を対象とする場合にはこの程度の厚さで
社不足であって、良好な受光素子を構成することができ
ない。
ｘ−ｙ Ａｓ四元化合物のＬＰＥ成長を例として説明す
る。ＩｎＰ基板からのＰの解離が７００℃以上で大きく
なることを考慮して成長温度を７００℃とするとき、Ａ
ＩＸ溶液中のＡｌ＃度が急激に低下して成長層の厚さは
０．４μｍ程度が限度となる０仮に成長温度を８００素
子の光吸収層等を対象とする場合にはこの程度の厚さで
社不足であって、良好な受光素子を構成することができ
ない。
前記例のみならず、ＬＰＥ球長法においてＦｉ固相の成
長に伴なって溶液成分のモル分率は次第に変化し、成長
層の組成も溶液成分の変化に応じて変化する。従来技術
においては、溶液の組成、成長開始温度、過冷却度、冷
却速度及び成長時間等の選択を成長層の組成変化への対
応手段としているが、成長層の組成分布を制御し或いは
所望の組成及び厚さを有する成長層を得るための方法と
しては極めて不充分である。
長に伴なって溶液成分のモル分率は次第に変化し、成長
層の組成も溶液成分の変化に応じて変化する。従来技術
においては、溶液の組成、成長開始温度、過冷却度、冷
却速度及び成長時間等の選択を成長層の組成変化への対
応手段としているが、成長層の組成分布を制御し或いは
所望の組成及び厚さを有する成長層を得るための方法と
しては極めて不充分である。
本発明はＬＰＥ成長により形成される成長層の組成を制
御し、更に所望の組成及び厚さを有する成長層を得るこ
とを目的とする。
御し、更に所望の組成及び厚さを有する成長層を得るこ
とを目的とする。
本発明の前記目的は、エレクトロエピタキシ法において
溶液の少くとも一成分を含む物質よシなる電極を溶液に
接触させ、基板と骸電極との間のに液を介する電流によ
って、溶液への該成分の溶解、従って溶液中の該成分の
濃度をエピタキシャル成長中に制御することによって達
成される。
溶液の少くとも一成分を含む物質よシなる電極を溶液に
接触させ、基板と骸電極との間のに液を介する電流によ
って、溶液への該成分の溶解、従って溶液中の該成分の
濃度をエピタキシャル成長中に制御することによって達
成される。
本発明を実施例によシ図面を参照して具体的に説明する
。図はＩｎＰ基板上にＡＡｌｘＩｎｌ −ｘ Ａｓ三元
化合物を本発明の方法により成長させる実施例を示す模
式図である。図において、１はボートの固定部、２はボ
ートのスライダであっていずれもカーボンよりなり、３
は硼素蟻化物（Ｂｏｒｏｎ Ｎｔｔｒ −１ｄｅ＝ Ｂ
Ｎ ）よシなる絶縁層である。ボートの固定部１に挿入
された電極４はボートの固定部１に電気的に接触し、引
出導線に接続される。更にボートの固定部１ゐ上面の凹
部にＩｎＰ基板５が収容′されている。
。図はＩｎＰ基板上にＡＡｌｘＩｎｌ −ｘ Ａｓ三元
化合物を本発明の方法により成長させる実施例を示す模
式図である。図において、１はボートの固定部、２はボ
ートのスライダであっていずれもカーボンよりなり、３
は硼素蟻化物（Ｂｏｒｏｎ Ｎｔｔｒ −１ｄｅ＝ Ｂ
Ｎ ）よシなる絶縁層である。ボートの固定部１に挿入
された電極４はボートの固定部１に電気的に接触し、引
出導線に接続される。更にボートの固定部１ゐ上面の凹
部にＩｎＰ基板５が収容′されている。
Ａｊ！’Ｘ Ｉｎ ｓ −ｙ Ａｓ三元化合物のＬＰＥ
成長層形成時には、溶液６がＩｎＰ基板５に図の如く接
する位置にスライダ２が位置し、溶液６はＡｌ−Ａｓ−
Ｉｎ三元溶液である。
成長層形成時には、溶液６がＩｎＰ基板５に図の如く接
する位置にスライダ２が位置し、溶液６はＡｌ−Ａｓ−
Ｉｎ三元溶液である。
本実施例においては、図に示す如く、固相ＡＡ７及びＩ
ｎＡｓ結晶８が溶液６に接触してその上に置かれ、かつ
それぞれ独立して引出導線９及び９′が接続されている
。本実施例のＡｌ７は断面が円形の棒状であってその側
面はアルミナ（Ａｌｔｏｍ）円筒に包まれて、溶液６に
接する面はその下端面に限られ、更にＡ１７が溶液６中
に溶解するに伴って円筒内の溶液面が上昇して、常にＡ
１７の一定面禎が溶液に接する構造として制御を容易確
実にしている０ ＬＰＥ成長開始前の溶液を形成する材料の混合物はＩｎ
： ＩｎＡｓ ：ＡＪ＝５．９６９５ｇ：ＬＯ９：
０．０００２９ｇの比率とし、その他に前記の如きＡ１
７、ＩｎＡｓ結晶８及びＩｎＰ基板５を配置する。１ｉ
２１に示す装置全体を反応管内に収容し、純水素を流し
つつ温度を上昇させて前記混合物を溶解し、６５０℃に
到達すれば、以後は成長終了までこの温［Ｋ保つ０６５
０℃に到達３０分後にボートのスライダ２をスライドし
てＩｎＰ基板５上に溶液６を導き、両者を接触させる。
ｎＡｓ結晶８が溶液６に接触してその上に置かれ、かつ
それぞれ独立して引出導線９及び９′が接続されている
。本実施例のＡｌ７は断面が円形の棒状であってその側
面はアルミナ（Ａｌｔｏｍ）円筒に包まれて、溶液６に
接する面はその下端面に限られ、更にＡ１７が溶液６中
に溶解するに伴って円筒内の溶液面が上昇して、常にＡ
１７の一定面禎が溶液に接する構造として制御を容易確
実にしている０ ＬＰＥ成長開始前の溶液を形成する材料の混合物はＩｎ
： ＩｎＡｓ ：ＡＪ＝５．９６９５ｇ：ＬＯ９：
０．０００２９ｇの比率とし、その他に前記の如きＡ１
７、ＩｎＡｓ結晶８及びＩｎＰ基板５を配置する。１ｉ
２１に示す装置全体を反応管内に収容し、純水素を流し
つつ温度を上昇させて前記混合物を溶解し、６５０℃に
到達すれば、以後は成長終了までこの温［Ｋ保つ０６５
０℃に到達３０分後にボートのスライダ２をスライドし
てＩｎＰ基板５上に溶液６を導き、両者を接触させる。
ＩｎＰ基板５に溶液６を接触させると同時に、ボートの
固定部１側を正（プラス）、ｆｉ、１７及びＩｎＡｓ８
側を負（マイナス）の極性として、ＩｎＰ基板５−溶液
６−Ａ４７間及びＩｎＰ基板５−溶液６ ＩｎＡｓ８
間に電流を通ずる。Ａｌ７とＩｎＡｓ８とは電気的に独
立してそれぞれ別個に電流値を制御することが可能であ
って、電流値に対応してＡ１７或いはＩｎＡｓ８の溶液
６への溶解速度が定まる０ Ａ１７或いはＩｎＡｓ８の溶解と同時に、ＩｎＰ基板５
上にＡｊＩｎＡｓ結晶がエレクトロエピタキシ成長する
が、このＡｌＩｎＡｓ三冗成長！−の組成は溶液６への
Ａ１７或いはＩｎＡｓ８の溶解速度即ち夫々を通ずる電
流によって制御することが可能である。本実施例におい
ては、ＩｎＰ基板５の単位面積について、ＩｎＡｓ８側
１０ Ａ／ｄ、 Ａｌ １１１１０． Ｉ Ａ／ｍと
して、２０分間のエレクトロエピタキシ成長により約２
μｍの厚さのＡｌａｓ ＩｎｏｓＡｓ成長層を得た。
固定部１側を正（プラス）、ｆｉ、１７及びＩｎＡｓ８
側を負（マイナス）の極性として、ＩｎＰ基板５−溶液
６−Ａ４７間及びＩｎＰ基板５−溶液６ ＩｎＡｓ８
間に電流を通ずる。Ａｌ７とＩｎＡｓ８とは電気的に独
立してそれぞれ別個に電流値を制御することが可能であ
って、電流値に対応してＡ１７或いはＩｎＡｓ８の溶液
６への溶解速度が定まる０ Ａ１７或いはＩｎＡｓ８の溶解と同時に、ＩｎＰ基板５
上にＡｊＩｎＡｓ結晶がエレクトロエピタキシ成長する
が、このＡｌＩｎＡｓ三冗成長！−の組成は溶液６への
Ａ１７或いはＩｎＡｓ８の溶解速度即ち夫々を通ずる電
流によって制御することが可能である。本実施例におい
ては、ＩｎＰ基板５の単位面積について、ＩｎＡｓ８側
１０ Ａ／ｄ、 Ａｌ １１１１０． Ｉ Ａ／ｍと
して、２０分間のエレクトロエピタキシ成長により約２
μｍの厚さのＡｌａｓ ＩｎｏｓＡｓ成長層を得た。
前ｉｒｌ施例の如き本発明によるエレクトロエピタキシ
成長法においては、従来のＬＰＥ成長法の如き溶液成分
濃度の時間的変化を無くシ、成長層の組、成を均一にす
ることが可能である。又この結果として従来のＬＰＥ成
長法によっては成艮不ｅｉｆ能であった厚さの成長層を
得ることも可能である０更に電流をエレクトロエピタキ
シ成長中に故意に変化することによって溶液成分のｓｗ
ａｍ間的に変化させて、成長層の厚さ方向に組成の変化
を与えること、又は必要に応じて溶液成分よりなる電極
の移動を付加して溶液従って成長Ｊｔｉ！′１に構成す
る元素数を増減することも可能である。
成長法においては、従来のＬＰＥ成長法の如き溶液成分
濃度の時間的変化を無くシ、成長層の組、成を均一にす
ることが可能である。又この結果として従来のＬＰＥ成
長法によっては成艮不ｅｉｆ能であった厚さの成長層を
得ることも可能である０更に電流をエレクトロエピタキ
シ成長中に故意に変化することによって溶液成分のｓｗ
ａｍ間的に変化させて、成長層の厚さ方向に組成の変化
を与えること、又は必要に応じて溶液成分よりなる電極
の移動を付加して溶液従って成長Ｊｔｉ！′１に構成す
る元素数を増減することも可能である。
又、前記実施例においては成長層形成中の温度を一定温
度に保ったが、従来のＬ′ＰＥ成長法と同様の温度制御
を付加することも可能である。
度に保ったが、従来のＬ′ＰＥ成長法と同様の温度制御
を付加することも可能である。
本発明は以上説明した如く、エレクトロエピタキシ法に
おいて、溶液の少くとも一成分を含む物質よシなる電極
を溶液に接触させ、基板と該電極との間に溶液を介する
電流を通じ、溶液への核成分の溶解、従って成長Ｉ−の
組成をｆｋ、 ％流によって制御するものであって、例
えば化合物半導体によるダブルへテロ構造の形成等のエ
ピタキシャル成長層の形成に大きい効果を有する。
おいて、溶液の少くとも一成分を含む物質よシなる電極
を溶液に接触させ、基板と該電極との間に溶液を介する
電流を通じ、溶液への核成分の溶解、従って成長Ｉ−の
組成をｆｋ、 ％流によって制御するものであって、例
えば化合物半導体によるダブルへテロ構造の形成等のエ
ピタキシャル成長層の形成に大きい効果を有する。
図面は本発明の実旋例を示す模式図である。
図において、１はボートの固定部、２はボートのスライ
ダ、３は絶縁層、４は′ｆｉｉ極、５はＩｎＰに板、６
は浴液、７はＡｌ、８はＩｎＡｓ 、 ９及び９′は引
出導線を示す。
ダ、３は絶縁層、４は′ｆｉｉ極、５はＩｎＰに板、６
は浴液、７はＡｌ、８はＩｎＡｓ 、 ９及び９′は引
出導線を示す。
Claims (1)
- 二以上の元素を含む溶液を基板結晶表面に接触させ、紋
溶液の成分元素よりなる成長層を形成するエピタキシャ
ル成長方法において、核成分元素の少くとも−を含む物
質よシなる電極を該溶液に接触させ、該基板と該電極と
の間に該溶液を介する電流を通じ、前記成長層の組成を
該電流によ〕制御することを特徴とするエピタキシャル
成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14532581A JPS5845193A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | エピタキシヤル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14532581A JPS5845193A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | エピタキシヤル成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5845193A true JPS5845193A (ja) | 1983-03-16 |
| JPH0139999B2 JPH0139999B2 (ja) | 1989-08-24 |
Family
ID=15382546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14532581A Granted JPS5845193A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | エピタキシヤル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5845193A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6065799A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-15 | Fujitsu Ltd | 結晶成長方法 |
-
1981
- 1981-09-14 JP JP14532581A patent/JPS5845193A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6065799A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-15 | Fujitsu Ltd | 結晶成長方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0139999B2 (ja) | 1989-08-24 |
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