JPS60200900A - 低転位密度の３−５化合物半導体単結晶 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （７）　技　術　分　野 この発明は低転位密度の■−■族化合物半導体単結晶に
関する。

■族元素、Ｂ、Ａ４、Ｇａ、Ｉｎなどと、■族元素Ｎ、
Ｐ、Ａｓ、Ｓｂなどを含む化合物半導体は、例えばＧａ
Ａｓ　、ＩｎＳｂ　、　ＧａＰ　、ＩｎＰ　、　ＧａＳ
ｂ、　・・−・なと多数の組合わせがありうる。

電界効果トランジスタ、これを含む集積回路、発光素子
、受光素子、光集積回路の基板として用いられる。

転位密度は、結晶欠陥の数を表わすもので、単結晶をス
ライスして、ウェハにし、これをエツチングした時に、
ウェハ面に現われるエッチピットの単位面積あたりの数
（Ｅｔｃｈ　Ｐｉｔ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　）ＥＰＤを数え
る事によって、結晶欠陥の程度を知る。

転位密度は低い事が望ましく、又分布がウエノ・内で、
さらにインゴット内で均一である事が望ましい。

しかし、例えばＧａＡｓ単結晶の場合、ＬＥＣ法（液体
力ブセルチョコラルスキー法）で引」二げたものの、エ
ッチビットは極めて多く、ＥＰＤは５万〜１０万（７）
に達する。

ＬＥＣ法は、引上法であって、単結晶は原料融液から気
体の中へ引上げられるので、固液界面近傍での温度変化
が大きく、熱応力か発生する。このため熱歪みが入って
、ＥＰＤか多くなる傾向にある。

ＨＢ法（水平式ブリッジマン法）は、ボートを用い、温
度分布を水平方向に変化させるものである。温度制御の
自由度か高いので、熱応力を抑える事ができ、ＥＰＤを
少なくできる。しかし、ＨＢ法によって作られた単結晶
は、断面が円形でなく、Ｄ型に近いため、円形ウエノ・
を切取る際に無駄な部分が生じる、という欠点がある。

又、ＨＢ法は石英ボートを使うから、シリコンが結晶中
に含まれやすく、比抵抗の低いものになってしまう。Ｆ
ＥＴ基板に必要な半絶縁性を得るには、例えばクロムな
どをドープしなければならない、という難点もある。

本発明は、化合物半導体単結晶の製造方法によらず適用
する事ができる。ＬＥＣ法及びＨＢ法に等しく適用でき
るし、その他の方法で作られる単結晶にも適用できる。

（イ）不純物硬化 多くの純粋な金属は、柔らかくて弱いものである。不純
物を加える事によって、金属は硬さやねばりを増してく
る。このため、鉄に炭素を加えたり、異なる金属を混合
して合金が作られたりする。

化合物半導体についても、不純物を加える事によって、
結晶の強度を増し、ＥＰＤを減少させる試みがなされて
きた。

米国特許第３，４９６，１１８号（特許日１９７０年２
月１７日）に於て、ウイラードソン等は■−■族化合物
半導体の電子移動度を高めるため、Ｔｅ、Ｓｂ、Ｂｉ、
Ｐｂなどの不純物をドープするのが良い、という事を主
張している。ウイラードソンは、不純物の偏析係数が、
０．０２以下のものを選ぶべきだとしている。

ミルピッドスキー達は、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｒｙ
ｓｔａｌＧｒｏｗｔｈ　５２　（１９８１）　ＰＪ９６
−４０３に於て、ＬＥＣ法でＧａＡｓ単結晶を引上げる
時、Ｔｅ、Ｉｎ、Ｓｎな９−３ どを１００程度ドープすると、ＥＰＤが顕著に低下する
、という事を見出した。最も有力なものはＴｅで、これ
を加えて２０〜２５＋１１Ｗφの単結晶を引−ヒげ２−
ま た時、ＥＰＤは１（ｌ　程度にまで低くなったと言って
いる。

ミルピッドスキーは、不純物を加える事により、臨界剪
断応力が高くなり、このため欠陥が発生しにくくなるの
だと説明している。

ヤコブ達は、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｒｙｓｔａｌ　
Ｇｒｏｗｔｈ　５１　。

（１９８３）　Ｉ）、　４１７−４２４に於て、ＧａＡ
ｓ１１ｎＰ　などを、Ｐ、Ｂ、Ｉｎ、Ｓｂなどをドーピ
ングして、ＬＥＣ法で引上げた実験について報告してい
る。

非常に小さい結晶で、１５〜２５間φの単結晶である。

ＩｎはＩｎＡｓの化合物の形で、ｓｂは、単体又はＧａ
Ｓｂの形で、ＧａＡｓにドーピングしている。Ｉｎの結
晶中での濃度は７．１１．１３　Ｘ　１０　／αであり
、前二者については結晶の上方２／３が、最後のものに
ついては上方１１５が単結晶化し、ここでＥＰＤは１０
２備以下であったといっている。

又、ヤコブは、ＧａＡｓについて、Ｐ、Ｂのドーピング
は、何らＥＰＤの低減化をもたらさなかった、といって
いる。

９−２ このように、不純物元素を１０　ｆｆ　以上加えたＧａ
Ａｓ、ＩｎＰなどのＬＥＣ法による引上げは既にいくつ
かなされている。

不純物硬化と仮に呼んでいるが、この呼称か適当である
かどうか疑問である。

又、ＥＰＤが不純物の存在により、どうして減少するの
か９ＥＰＤが全く減少しない不純物もあるが、どうして
か？という点について、本発明者を満足させ得る説明は
なされていない。

これらの実験は、全て、１種類の不純物を意図的に加え
るものである。実際には、２種類以上の不純物が混入し
ているのであろうが、これは原料に含まれる不純物であ
って、精製の段階で除去できなかったものである。

２種以上の不純物を、意図的に、加えた化合物半導体単
結晶の報告や発表は、これまでになされていない。

（つ）等電子不純物 Ｔｅ、　Ｐｂ、　Ｓｉ　、　Ｃｒなどは、■族、■族元
素ではないから、これらを不純物として加えると、■−
■族化合物半導体の電気的性質が変ってしまう。

これに対し、■族元素Ｂ、Ａ４、Ｇａ、ＩｎやＶ族元素
Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂなどを不純物として、ホスト結晶成
分に加えると、これらがホスト結晶の対応する■族、又
は■族のサイトを置換する事か多い。この場合、同族の
元素が各サイトに人っているから、電気的性質は変らな
い。

そこで、これらの不純物をアイソエレクトロニックイン
ピユリティ（ｌ５ｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｉｍｐｕｒ
ｉｔｙ　）と呼ぶ。これの日本語訳は定まったものがな
いが、等電子不純物、中性不純物、又はアイソエレクト
ロニックインピユリティと表現されている。ここでは、
等電子不純物という。

定義は、■−■族化合物半導体に加えられる不純物であ
って、ホスト結晶を構成する■族、Ｖ族元素以外の、■
、Ｖ族元素という事である。

これに対して、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、５１Ｔｅ、Ｏｒ。

ｐｂ、・・・・など、■族、Ｖ族元素でないものは、摺
−Ｖ族化合物の中で、電気的に活性である。ここでは仮
に、これらの不純物を不等電子不純物と呼ぶ事にする。

に）格子定数の整合性 化合物半導体混晶は、普通デバイスに必要な部分だけを
エピタキシーによって作られる。基板は同族の化合物半
導体を用いる事が多い。

例えば、ＩｎＰ単結晶基板の上に、ＩｎＧａＡｓＰのエ
ピタキシャル成長層を成長させる場合、ＩｎＰと、Ｉｎ
ＧａＡｓＰの格子定数の差は帆２％以下に制御される。

ＧａＡｓ基板上に、ＧａＡ７Ａｓエビクキシャル層を成
長させる場合でも、格子定数の差の０割合の最大値は０
．２６％である。

このように、基板とエピタキシャル層に於て、格子定数
の整合性（格子整合）が決定的に重要である。

格子定数に差があると、基板とエビ層の境界に不整合転
位（ミスフィツトディスロケーション）か発生し、これ
がエビ層へ伝搬してゆくので、エビ層に多数の欠陥が発
生する。

又、格子整合は、単結晶引上げに於ても重要である。

例えばＧａＳｂをシードにして、ＩｎＧａＳｂを引上法
で成長させる場合、ＧａＳｂとＩｎＧａＳｂの格子定数
の差が０．２４％を越えると、ＩｎＧａＳｂ単結晶の中
にマイク四クランクが発生する。

このように、異なる組成の結晶が、ある定まった境界に
於て連続している時、両者の格子定数が等しい、という
事は必須の条件である。

（イ）　不純物添加に伴なう析出の問題既に述べたヤコ
ブ達の不純物添加化合物半導体単結晶は、なる程一部領
域に於て、ＥＰＤが著しく少なくなるとしても、別の欠
点がある。

比較的多量の不純物を入れる事によりＥＰＤを減するの
であるが、不純物の偏析係数が１より小さいか、或いは
大きいので、結晶を引上げている間に、原料融液の中の
不純物濃度が著しく変化する。

多くの場合、偏析係数は１よりずっと小さいので、不純
物は結晶成長が進むとともに濃縮されてゆく。このため
、結晶中の不純物濃度もフロント（種結晶に近い方）で
低く、バック（種結晶に遠い方、最後に引上げられた部
分）で高くなる。

もともと、不純物濃度が高く、ｌＱｗｔ％の時もあるか
ら、これが濃縮されたバックに於てば、もはや単結晶に
ならず、不純物がところところに塊り状となって析出す
る事もある。このように、多結晶化した部分は使えない
。

ヤコブは直径が１５〜２５ｍｍφの極めて小さい実験サ
イズの単結晶しか引上げていないのであるが、それでも
、不純物の添加量の多い場合、下方１／３〜２／３　に
単結晶でない部分ができてしまう。

半導体単結晶に熱歪みが生ずる程度は、直径の２乗〜３
乗に比例すると考えられる。工業的に価値あるウェハは
、少なくとも２インチの直径がなければならない。そう
すると、１５〜２５ｍｍφのものに比して、製造の困難
さは数倍する、と考えられる。

直径２　Ｑｍｍφの単結晶で、しかもフロントの近傍の
、数分の１の部分だけがＥＰＤフリーになったところで
、実用的な意義に乏しい。

例えば、ＧａＡｓにＩｎをドープする場合でも、Ｉｎの
添加量が大きくなると、Ｉｎの局所的な偏析（ファセッ
ト現象、ストリエーション、スーパークーリング）によ
り、ＩｎドープＧａＡｓ結晶内に組成ムラが生じる。こ
の部分で、格子のミスフィツトか起る。さらにひどくな
ると、Ｉｎの析出を引き起こし、単結晶か崩れてしまう
のである。

このような、バック部での不純物の析出は、ＧａＡｓに
ｓｂを加えた場合にも起こる。ＩｎＰ　Ｋ　Ｓｂを加え
た場合にも起こる。このように、添加不純物か多くない
と、ＥＰＤ低減効果がないし、不純物が多いと、バック
部で多結晶化し、析出か避けられムい。

この原因について、定説はないが、不純物の実効的半径
が、これによって置換されるべき同族のホスト結晶の構
成元素の半径より大きいからであろうと推測される。

例えば、ＧａＡｓにＩｎをドープしたとする。ＩｎがＧ
ａサイトに置換された場合、Ｉｎ−Ａｓの結合の長さが
、Ｇａ　−Ａｓの結合の長さよりも長い、と考えられる
。つまり、非常に微視的な変化であるが、Ｉｎを含む格
子の寸法が他の格子よりも大きくなる傾向にあるであろ
う。もしもＩｎの量が多ければ、このような格子の過剰
寸法の効果が累積されて、巨視的な格子不整合となり、
もはや単結晶である事を維持できなくなるのである。

ＧａＡｓ中の、Ｉｎ−Ａｓの結合長さか実際にとのよう
なものであるか９という事は分らない。Ｉｎの濃度を変
数として、Ｉｎ　−Ａｓの結合長さは変化する事であろ
う。これは、Ｇａ　−Ａｓの結合長さとは異なるであろ
う。又Ｉ　ｎＡｓ単結晶の中でのＩｎ　−Ａｓの結合長
さとも異なるであろう。

ＧａＡｓ中のＩｎ　−Ａｓの結合長さは、おそら＜’　
ＧａＡｓ中のＧａ　−Ａｓの結合長さと、Ｉ　ｎＡｓ結
晶中のＩｎ−Ａｓの結合長さの中間の値であろう。

Ｉｎやｓｂの場合とは逆に、ホスト結晶の構成元素より
、実効的半径の小さい不純物、例えばＢｌＮ、Ｐ、ＡＩ
などの場合も同様の事が考えられる。

ＧａＡｓ０中に入ったＢがＧａサイトに置換したと仮定
する。Ｂ　−Ａｓの結合の長さは、Ｇａ−Ａｓの結合の
長さより短かく、ＢＡｓ結晶中のＢ　−Ａｓ結合より長
いであろう。

（力）微視的格子整合 もしも、Ｉｎやｓｂを添加する事によるＧａＡｓ単結晶
のバック部での不純物析出などの現象が、格子定数の巨
視的な過剰に起因するとすれば、Ｂ、Ｎなどを加える事
によりこれを補償する事かできるはずである。

もちろん、これは、基板の上に成長させたエビ層や、種
結晶とこれに続く単結晶の関係の場合のように、愕然と
した境界が存在するわけではない。

従って、このような場合と問題が異なる。

しかしなから、適当なサイズの小領域を考え、小領域に
よって単結晶を分割して考えるｆ、ＪＪができる。ある
小領域の中には不純物が全くなく、ある小領域にはひと
つの不純物があり、またある小領域にはふたつの不純物
がある、・　・というふうになるとする。このような小
領域が隣接しているのであるから、格子整合は、この境
界面に於ても要求されるであろう。

このような格子整合の要求かもしも課されるとすれば、
２種類の不純物を使って、この要求を満す事が必要にな
る。

ＧａＡｓに於て、ホスト元素はＧａ、Ａｓであるか、こ
れらと結合してＧａ　−Ａｓより長い結合を作る傾向の
ある不純物を過大不純物といい、Ｇａ　−Ａｓより短い
結合を作る傾向のある不純物を過小不純物という事にす
る。

例えば、ＧａＡｓ結晶に対し、ＢＸＮ、Ｓｉ、、Ｃｒは
過小不純物、Ｓｂ、Ｉｎ、　Ｚｎは過大不純物である。

Ｉ　ｎＡｓに対しては、Ｂ、、Ｎ、Ｇａ、Ｐ、ｋｌ、Ｚ
ｎ　。

Ｓ、Ｓｎなどが過小不純物で、ｓｂが過大不純物である
。

これらの不純物が、対応するサイトに置換されていると
する。そして、ホスト元素同士の結合長さをＡ。、過小
不純物とホスト元素との結合長さをＡ１、過大不純物と
ホスト元素との結合長さをＡ２とする。例えばＧａＡｓ
の中にＮとＩｎとを不純物として入れた場合、Ｇａ　−
Ａｓの結合長さがＡ。、Ｎ−Ｇａの結合長さがＡ１、Ｉ
ｎ−Ａｓの結合長さがＡ２である。

小領域の一辺の長さの変化を考える。この小領域に於て
、過小不純物の数Ｎ１を、ホストペアＧａＡｓの数Ｎ。

で割った値をｕｌ、過大不純物の数Ｎ２をホストペアの
数Ｎ。で割った値をＮ２とする。小領域の辺の長さ４は
、不純物のない時の長さを１として、となる。

結合長さＡＩ、Ａ２の基準結合長さＡ。との偏差をη１
、η２とする。すなわち η１−（Ａ１−Ａｏ）／Ａｏ（２） ’７２−（Ａ２−　Ａｏ）／Ａｏ　（３）η□は負で、
η２は正である。

格子定数のミスフィツトεは ｌεｌ＝ｌβ−１＋　（４） で定義されるから、 ε””７１ｕ＋　＋　７７２ｕ２　（５）となる。

先程述べたように、基板とエビ層、種結晶と単結晶の間
でのミスフィツトの許される上限は０．２％程度である
。これは−次元的な接触である。

本発明の場合、不純物を含む小領域は上下左右前後の境
界面に於て不純物を含まない小領域と接するわけである
。三次元的な接触である。従って、格子整合の要求はも
つと厳しい筈である。１／１００％のオーダーであろう
。

。、Ｎｏ　＝　Ｎ１（６） Ｎ２ＮＯ−Ｎ２（７） であるが、Ｎｏをここから捨象する事を考える。

かわりに、過小不純物、過大不純物の、全不純物の中に
占める比の値を２１、Ｎ２　とする。

Ｚ１’＋　２２＝　１　（８） Ｚｌ　＝　ｕ＋Ｎｏ　／　（Ｎｔ　＋　Ｎ２）　（９）
Ｎ２　＝　Ｎ２ＮＯ／　（Ｎｔ　＋　Ｎ２）　（１０）
である。Ｚｌ、Ｎ２とｕｌ、Ｎ２の比は、ポスト原子数
と不純物原子数の比に等しい。これは１００〜１ｏｏｏ
。

の値であろう。

（５）式で定義される、格子の不整合εが１／１００％
程度であるとすれば、（５）式のＵのがわりにＺを用い
た格子不整合係数δは δ　−’７］Ｚｌ　＋７７２Ｚ２　（１１）上限が１〜
１０％の間にあるべきである。

（１１）式の２１、Ｎ２　は比の値であるが、これを不
純物濃度Ｘ１、Ｎ２（個／Ｃ１ｎ３）によッテ示すＪ）
もできる。

Ｘ１＋Ｘ２ （Ｕ）、（１２）式は同じ式である。

もしも、２以上の過小不純物があり、２以上の過大不純
物があるとすれば、それらの不純物について単に和をと
れば良い。（１２）式のかわりにΣχ　＋　ΣＸ２ である。ここでＸｌにつくΣは過小不純物の全てについ
て和を取る事を意味する。Ｎ２につくΣは過大不純物の
全てについて和を取る事を意味する。

（１１）〜（１３）　式を、格子不整合係数式と呼ぶ事
にする。本発明ではこの絶対値が１％以下であるように
不純物を組合わせるようにしている。

（２）、（３）式と（１１）式とから、δ−（ＡＩＺｔ
　＋　Ａ２Ｎ２　ＡＯ）／ＡＯ（１４）と書く事ができ
る。

同様に、（２）、（３）、（１３）式から、と書く事が
できる。不純物の結合長さの算術平均をＡと書くことに
すれば、 Ａ　：　Ａ１Ｚ□十　Ａ２Ｚ２　（１６）であるから、 δ　””　（ＡＡｏ）／Ａｏ　（１８）と書く事ができ
る。δば、不純物原子の結合長ざの算術平均と、ホスト
結晶の基準結合長さの差を基準結合長さで除したもので
ある。

（イ）結合長さの推定 結合長さＡ。、Ａ１、Ａ２は不純物の濃度による値であ
る。Ａｏは不純物のない場合のホスト結晶の結合長さａ
。にほぼ等しいであろう。

しかし、Ａ１、Ａ２は、容易に測定できない。そこで、
不純物原子と、これが結合すべきポスト結晶の一方の原
子とで作る他の■−■族単結晶の結合長さａｌ、ａ２　
によってこれを代用する事とする。

例えば、ＧａＡｓ結晶の結合の長さＧａ　−Ａｓが２．
４４八で、Ｉ　ｎＡｓ結晶の結合の長さＩｎ　−Ａｓが
２．６２八である。

この場合、ＧａＡｓ結晶の不純物ＩｎとＡｓの結合Ｉｎ
−Ａｓの長さＡ２を、ＩｎＡｓ結晶の結合の長さａ２に
よって（２，６２人）に置換するのである。

このようにすれば、（１４）〜（１８）式で定義される
δを計算する事ができる。

ＧａＡｓ結晶の結合Ｇａ　−Ａｓの長さは、２．４４八
で、ＩｎＰ結晶の結合Ｉｎ−Ｐの長さは２．５４八であ
る。

ＩｎＡｓ結晶のＩｎ　−Ａｓ　（７）長さは２．６２人
、ＧａＰ結晶のＧａ　−Ｐの長さは２．３６八である。

ソノ他、Ｇａ−Ｎには１．９５　Ａ、　Ｂ　−Ａｓには
２．０７Ｊ、Ｇａ−３ｂには２．６３　Ａ　、　Ｉｎ　
−Ｓｂには２．８八を与える。

これらは、等電子不純物に関するものであるが、Ｓｉ、
Ｚｎ、Ｃｒ５Ｓｎ、Ｓなどの不等電子不純物についても
、ホスト結晶のいずれかの原子との共有結合の長さを推
定できる。

等電子不純物とホスト結晶原子との結合の長さをａで示
し、不等電子不純物とホスト結晶原子の結合長さをｂで
示す。いずれも、不純物として入った時の実際の結合の
長さではなく、この不純物と、ホスト結晶原子とが二元
結晶を構成する場合の四面体結合長さである。

そして、ａ、ｂともに、基準長さａｏより短いものに添
字ｔｌ　１　ｎを付し、長いものに添字ｔ＋　２１１を
付す事にする。

第１表は■族、■族及び不等電子不純物が二元化合物結
晶を構成する場合の、結合長さをＡ単位で示す表である
。２重枠で囲んだ部分がＩＩＩ、Ｖ族原子の結合を示す
。以後これらはａ。、ａｌ、ａ２などで示される。２重
枠の外は、■、■族元素と不等電子不純物の結合で、ｂ
ｌ、ｂ２　などで示される。

行列の交叉する点に、それらの原子の作る結晶の結合長
さを示す。

Ａから、ａ、ｂへの置換によって、不純物とホスト原子
の結合長さの算術平均（１７）式をめる事ができる。本
発明に於て、１種以上の等電子不純第１表　■、Ｖ族、
不等電子不純物が作る二元結晶の結合長さく単位はＡ） 物と、１種の不等電子不純物をドープする事にする。い
ずれか一方が過大不純物で、他方か過小不純物であると
する。

（１）　過小等電子不純物と過大不等電子不純物をド−
プする場合、結合長さの算術平均は ΣＸ１＋　ｙ２ によって示される。ａ、は過小等電子不純物と目（スト
原子の結合長さで、Ｘｌは過小等電子不純物の濃度であ
る。Σは２種以上の等電子不純物かあれば、その和をめ
る、という事である。

ｂ２は過大不等電子不純物と、ホスト原子との結合長さ
、ｙ２は過大不等電子不純物の濃度である。

（２）過大等電子不純物と過小等電子不純物−プする場
合、結合長さの算術平均は によって示される。ｂｌは過小不等電子不純物とホスト
結晶原子との結合長さ、ｙｌは過小不等電子不純物の濃
度である。ａ２は過大等電子不純物とホスト結晶原子と
の結合長さ、Ｘ２は過大等電子不純物の濃度を示す。

同しものは、Ｘのかわりに成分比Ｚを使うと、（１６）
式のかわりに、 冒　−Σａ、Ｚ１＋　ｂ２Ｚ２　（２０ａ）又は ａ　−ｂｌＺ、　＋　Σａ２Ｚ２（２０ｂ）によって示
される。

格子不整合係数δは、（１５）式のかわりに、又は となる。本発明の要件は、等電子不純物濃度Ｘ１、Ｘ２
か１０個ｍ　以上で、しかもδが、±１％以内にある。

−０，０１≦　δ　≦　０．０１（２２）という事であ
る。つまり、算術平均ａか、ａＯよりプラス、マイナス
１％以下しか異ならないという事を要件とする。

結合長さａｌ、ｂｌ及びａ２、ｂ２と基準結合長さａ。

との偏差η１、η２　を（２）、（３）のかわりに、η
１−（ａｔ　ａｏ　）／ａｏ　（２３ａ）又は ’Ｑ１”　（ｂｌ　ａｏ　）／ａｏ　（２３ｂ）によっ
て定義し、 η２＝　（ａ２　’Ｏ）／ａｏ　（２４ａ）又は ７）２＝　（ｂ２−　ａｏ）／ａ。（２４ｂ）によって
定義すると、δは（１１）〜（１３）式によって計算で
きる。

η１は負、η２は正である。（２３）、（２４）の定義
に於て、ａＳｂか混用されているが、本発明にあっては
、等電子不純物、不等電子不純物のいずれか一方は過大
、他方は過小とするので、同一ケースに於て、ａｌと　
ｂ、が共存する事はなく、混同の惧れはない。

し）　結合長さ　ａ。、ａ、、ａ２、ｂｌ、ｂ２第１表
から、ホスト結晶を決めた時、基準長さａい過小不純物
による結合長さａｌ、ｂｌ、過大不純物による結合長さ
ａ２、ｂ２を指定できる。

ａは等電子不純物とホスト原子との二元結晶中での結合
長さで、ａｏより短かいものかａｌ、長いものかａ２で
ある。これは定義である。

ｂは不等電子不純物とホスト原子との二元結晶中での結
合長さで、ａｏより短いものかｂ】、長いものがｂ２で
ある。

第２表はｌ−Ｖ族化合物半導体の四面体型共有結合の長
さａ。、　ａ、　、ｂ□、ａ２、ｂ２　をホスト結晶ご
とに示し、偏差η１（負）、η２（正）の１００分率第
２表　化合物半導体の四面体型結合長さと偏差（ここで
、不等電子不純物には０を付した）を示したものである
。

（ケ）発明の構成 本発明は、■−Ｖ族化合物半導体単結晶を製造する際に
、１種以上の過小等電子不純物と１種の過大不等電子不
純物とをドープし、或いは１種の過小不等電子不純物を
１種以上の過大等電子不純物とをドープし、等電子不純
物、不等電子不純物の対応するホスト原子との結合長さ
の算術平均ａが、ホスト結晶の基準結合の長さａｏに対
し、プラス、マイナス１％以下しか異ならず、かつ等電
子不純物の結晶中での濃度が１０１８個ｏｎ　”以上で
ある、というところに要旨がある。

第２表に見るように、偏差η４、η２は、１種類の等電
子不純物のみでは、３％以下になら乙）゛い。

１種類の不等電子不純物のみでは、１．６％以下になら
ない。

本発明では少なくとも１種の過大不純物（η２〉０）と
、少なくとも１種の過小不純物（η１〈０）とを組合せ
、算術平均ａと、基準長さａ。の差が、±１％内に入る
ようにしている。（２２）式のδの絶対値か１％以下と
いう事もできる。

不純物濃度の１０　［以上というのは、これが、ＥＰＤ
を減少するために必要な下限だからである。

δが１％といっても、結晶格子の中に、１％の格子不整
合が実際に出現するわけではない。

δや算術平均冒は、具体的な物理量に対応しているわけ
ではない。既に説明したように、結晶内を小領域に分割
して考えた時、領域境界に現われる格子不整合は（１）
、（４）、（５）式で定義されるεである。

δは、εに不純物濃度（Ｎｌ十Ｎ２）を乗し、ホスト原
子数Ｎ。で割ったものである。

従って、δか一定であっても、不純物濃度が増加ずれば
、格子不整合εは増大するわけである。

しかし、δは±１％以下であるから、不純物濃度が増え
てもεはあまり増加しない。不純物濃度を大きくする場
合はδ→０とするのか良いのである。

（コ）　単結晶製造装置 この発明は、ＬＥＣ法にもＨＢ法にも等しく適用できる
。

一例として、第１図に３温度ＬＥＧ法単結晶製造装置を
図示する。

ルツボ１は例えばＰＢＮ　（パイロリティックＢＮ）な
とで作られ、グラファイトのサセプタ２によって支持さ
れている。原料融液４．６は浮ル゛ン４Ｃ７によって二
重されている。浮ルツボ７は下底に微小な細孔８があり
、融液４が６へ進入できるようになっている。

５は液体カプセルである。

上軸１５の下端には種結晶１０が取付けてあり、単結晶
９がこれに続いて引上げられて１φく。下軸１６はサセ
プタ２を支持する。

ヒータは三段になっており、下ヒータＨ１、中ヒータＨ
２、上ヒータＨ３がそれぞれ独立に制御できるようにな
っている。

浮ルツボを含む二重ルツボの使用は、本出願人か特開昭
５６−１０４７９６に於て提案したものである。

偏析係数ｋが１より小さいものは浮ルツボ内に入れ、１
より大きいものは浮ルツボ外に入れる。そうすると、結
晶引上によって原料融液か減少しても、浮ルツボ内の不
純物濃度は殆ど変らないようにする事ができる。

３温度ＬＥＣ法は本出願人が、特願昭５８−１５４７７
１に於て明らかにした新規な方法である。これによると
、ＧａＡｓ単結晶引上の場合、Ｂ２Ｏ３中の温度勾配が
３０〜５０°Ｃｌ０ｎで、これより上方の温度勾配か２
０°Ｃ／１７’１以下になる。

非常に優れたＬＥＣ単結晶製造装置である。

しかし、本発明は、通常のＬＥＣ法にもＨＢ法にも適用
できる。第１図の装置に限定されない。

（９）　実施例Ｉ（ＩｎＰＫＡＳ　、　Ｓをドープする
）ホスト結晶かＩｎＰで、過大等電子不純物としてＡｓ
を、過小不等電子不純物としてＳを加えた結晶をＬＥＣ
法で、＜１００＞方向に成長させた。第１図に示すよう
な、ｒ？−ルツボを有する二重ルツボを用いた。浮ルツ
ボばＰＢＮ、ルツボ１は石芙ルツボである。

原料は、 ｒｎＰ多結晶原料　（、Ｗｏ　）　１．０００　ｇ　（
６，８５９モル）この内存ルツボ内に　（ｗ　）　１５
０　ｇ　（１，０２９モル）浮ルツボ外へ　（Ｗ）　８
５０ｇ　（５，８３０モル）８２０３　（充分脱水）　
１５０ｇ（液体カプセル）不純物添加は、 ＩｎＡｓ　（浮／ｌ／ツボ内へ）９１啄（Ａｓとしては
　３６　ｔｎｇ、　） ＩｎＳ（浮ルツボ内へ）　７８Ｗｑ （Ｓとしては　１６＋ｔｇ　） である。ＩｎＰ内に於て、Ａｓ、Ｓの偏析係数には、ｋ
（Ａｓ）　＝　０．４ ｋ（Ｓ）　＝　０．５ である。ｋが１より小さいので、浮ルツボ内に入れる。

これらの原料から、ＬＥＣ法によって、ＩｎＰ単結晶を
引上げた。引上条件は、 溶　融　温　度　１１００’Ｃ 窒素ガス雰囲気　４ｇ　ａｔｍ 引　上　速　度　７閉／Ｈｒ 上　軸　回　転　３〜２０　ＲＰＭ 下　軸　回　転　５〜３０　ＲＰＭ ＩｎＰの密度をρ（４，７８７）　、多結晶チャージ量
をＷ（又はＷ）とすると、この容積は（Ｗ／ρ）である
。不純物の添加量をｍｌその原子量をＭとすると（ｍ７
Ｍ　）モル添加した事になる。１モルの原子数はアボガ
ドロ数り。（６，０２Ｘ　１０　）である。

不純物の偏析係数をｋとし、ｍの不純物を、そのホスト
結晶成分のヂャージＭＷに添加したとする。これを融か
して、液状にする。

この場合、この融液から引上げられた結晶中の、不純物
の濃度ｎは、 である。

Ａｓの不純物濃度は、ｋ　＝　０．４、ｍ＝　３５　〃
＋ｇ　、　Ｍ＝　７４．９２２、ρ＝　４．７８７ｇ／
Ｃ１ｎ、　Ｌｏ＝　６．０２　Ｘ　１０　、ｗ　＝　１
５０　ｇ　（浮ルツボ内） ｎ（Ａｓ）　””　３．７Ｘ１０　ｃｙｎと計算士きる
。これは初期濃度である。通常のＬＥＣ法であると、ｋ
が１より小さいので、引上げとともに、濃度は増加して
ゆく。しかし、このように浮ルツボを用いる場合、変動
は少なく、むしろ減少してゆく。

過小不等電子不純物として加えたＳの濃度は、ｋ　＝　
０．５、ｍ＝　１６ｍｇ、　Ｍ＝　３２　として、ｎ（
Ｓ）　−４，８Ｘ　ＩＱ　ａｎ である。

これによって、直径２インチ、９００ｇの単結晶を引上
げた。この単結晶インゴットをスライスし、ウェハにし
て、エツチングし、ＥＰＤを計１則した。

周縁部はＥＰＤか特に高いので、周縁５　Ｔｎｍを除い
て、平均をとると、 フロント（頭部）の平均ＥＰＤ　＝　２００００ｎ−２
ハフ　り（尾ｆｆｌ□　（７）平均ＥＰＤ　＝　１５０
０　Ｃｍ　”であった。

ＥＰＤは、ＬＥＣ法の場合、フロントで少なく、バック
で多いものである。この結果は逆の１頃向を示している
。

しかも、バックまで単結晶であり、不純物の析出が見ら
れなかった。

この理由は、浮ルツボに入れた、Ａｓ又はＳが、引上げ
とともに薄くなってゆき、バックの近傍で、最適の濃度
に達したためと考えられる。

結合長さの算術平均をめる。

（イ）過大不純物　Ｉｎ　−Ａｓ　ａ２＝　２．６２　
Ａｎ（Ａｓ）　）（２＝＝　３．７　Ｘ　１０　”（ロ
）過小不純物　Ｉｎ　−Ｓ　ｂ１＝　２．４８八ｎ（Ｓ
）　ｙ、＝　４．８　Ｘ　１０　ｏｎこれらの値から ａ　＝　２．５４人 である。ホスト結晶のＩｎ−Ｐの結合長さａ。＝２．５
４八であるから一致する。

この計算は、Ｓ、Ａｓの濃度として、計算された初期濃
度を使っている。実際に引上げたインゴットの各部分で
、Ｓ、Ａｓ　の濃度を測定して、算術平均ａを各部分に
ついてめた。これによると、δ−（ａ　−ａｏ　）／　
ａｏ−−０，８％〜＋０．２％の中に入っていた。δの
絶対値は１％以下である。

第２図は、ホスト結晶ＩｎＰ中のＡＳａ度とＳ濃度によ
って、本発明によって規定される領域を示すグラフであ
る。横軸はＴｎｍ中のＡｓ濃度Ｘ２、縦軸はＴｎｍ中の
Ｓ濃度ｙ１である。

算術平均ａか一定のものは、原点を通る直線によって示
される。ここでは、ａが、ａｏに等しいもの、Ｑ、９９
　ａｏに等しいもの、１．０１ａｏに等しいものの濃度
を与える直線を図示している。これらの直線とＸ２が１
０　α　の直線によって区切られる領域か本発明によっ
て与えられる単結晶の不純物濃度を示す。

黒丸で示した点が、実施例Ｉに用窓している。

（シ）　実施例１　（ＧａＡｓにＩｎ、Ｓｉをドープす
る）ＣｒａＡｓに、過大等電子不純物としてＩｎを、過
小不等電子不純物としてＳｉをドープする。

これは、ＬＥＣ法ではなく、３′ＩＭ１度水平式ブリッ
ジマン法（ＨＢ法）を用いた。結晶成長の方向は＜１１
１＞方向である。

３温度ＨＢ法は、本出願人による特公昭５８−１９６３
７号に紹介されている。

原料は、 ＧａＡｓ　Ｋ　換算１．ｉ　７５００ｇ不純物は、フロ
ント部で ｎ（Ｉｎ）　＝　１．５Ｘ１００１７ ｎ（Ｓｉ）　＝　３．２Ｘ１０　ＣＴｎになるように添
加した。偏析係数は ｋ（Ｉｎ）＝　０．１ ｋ（Ｓｉ）　−０，１４ としている。

成長条件は、 ボ　−　ト　石英（ＳｉＯの 融液温度　１２５０°Ｃ Ａｓの蒸気圧　１．０３ａｔｍ ボート　全長　１０００πｍ チャージ量　７５００　ｇ 成長速度　３朋／Ｈｒ 成長後の冷却速度　５０°Ｃ／Ｈｒ　〜１００°Ｃ／Ｈ
ｒここで、四面体共有結合の長さは、 Ｇａ　−Ａｓ　ａｏ＝　２．４４人 Ｉｎ　−Ａｓ　ａ２＝　２．６２人 Ｓｉ　−Ａｓ　ｂ１＝　２．３５人 ｙ１　＋　Ｘ２ 但し、Ｘ２はＩｎ濃度、ｙｌはＳｉ濃度である。本発明
では、ａがａ。と、±１％以内しか違わないという事で
あるから、 １．３６０Ｘ２≦ｙ１≦　３．１１６Ｘ２（２７）１０
　≦　Ｘ２　（２８） という条件か課せられている事になる。

最もよい格子整合条件はａ　＝　ａｏとなる事であるか
、これは ！＋　＝　２　Ｘ２　（２９） によって与えられる。

ボートの融液の中では、融液の流れがあるので、不純物
濃度は融液中で一定になる。しかし、偏析係数が１でな
い場合、固化率をｇとして、不純物ｎ（ｇ）　＝　ｎｏ
（１ｇ）ｋ” （３０） の函数形で変動する。ＳとＩｎではｋの値が異なるから
、固化率ｇの函数としての濃度の変化率が異なる。

第３図はＳｉと、Ｉｎの偏析係数を、０．１４　、及び
０．１として、（３ｏ）式に従って、Ｓｉ、Ｉｎノ不純
物濃度を（１−ｇ）の函数として示す。最初は（１−ｇ
）が１である。前記の値をここに与える。

結晶のフロント（種結晶に近い部分）で、ｎ（Ｉｎ）　
＝　１．５　Ｘ　１０１ｇ、　’５ｎ（Ｓｉ）　＝　３
．２　Ｘ　ＩＱ１８ｃ１ｎ”とすると、結合長さの算術
平均ｉは ａ　＝　２．４３６人 である。

結晶のバンク部（全長の０．８の位置ｇ＝０．８）で、 ｎ（Ｉｎ）　＝　６．４　Ｘ　ｔｏ１８ｏｎ−３ｎ（Ｓ
ｉ）＝　１２．８　Ｘ　１０　’Ｗ’となる。算術平均
は ａ　＝　２．４４Ａ である。

このようなインゴットは＜１１１＞方向に成長している
が、（１００）面を出すように斜めにスライスして、円
形ウェハとし、ＥＰＤを測定した。

（１００）面で、周辺５門を除くと、ＥＰＤは、フロン
トで　５５Ｑ　ｃｙｎ−２ バツクで　３５０　Ｃｌｎ−２ であった。この範囲（ｇ−０〜０．８）に於て、Ｉｎの
析出、Ｓｉの析出かなかった。

（２）その他の不純物ドーピング ＬＥＣ法によるＩｎＰ　（Ａｓ　／　Ｓドープ）ＨＢ法
によるＧａＡｓ　（Ｉｎ　／　Ｓｉドープ）について実
施例を述べた。これらの場合、格子不整合係数δが、±
１％を越えるとＡｓやＩｎを単独ドープしたものと同様
セル構造や析出が出やすくなった。

その他に、好適なドーピングとしては、ＨＢ法　ＧａＡ
ｓ　（Ｉｎ　／　Ｓｂ　／　Ｓｉ　）ＨＢ法　ＧａＡｓ
　（Ｉｎ　／　Ｏｒ　）ＬＥＣ法　ＩｎＰ　（Ａｓ　／
　Ｚｎ　）ＬＥＣ法　ＩｎＰ　（Ａｓ　／　Ｓｎ　）な
どがある。

不純物硬化作用が認められたものは、以下の不純物であ
る。

ＧａＡｓ　：　Ｉｎ　、　Ｂ　、　Ｓｂ　、　Ｎ　、　
Ｓｉ　、　ｋｌＩｎＰ　：　Ｇａ　、　Ａｓ　、　Ｚｎ
　、　Ｓ　、　ＧｅＧａＰ　：　Ｓｉ　、　Ｂ　、　ｋ
ｌ　、　Ｓ従って、ＥＰＤを減少させ、これを均一化さ
せしかも所望の電気的性質を与えるには、これらの不純
物と、所望の電気的な性質（半絶縁性を与えるもの、ｎ
型、ｐ型にするもの）を与える不純物とを組合せれば良
い。

（ト）　−般　化 本発明は、Ｘ１ｙに１又は２の添字を択一的に付けるも
のとして、 ΣＸ　≧　１０１８（３１） というように略記できる。

特に不純物か２種類である場合、δ−０とするには、 （−η、）Ｘｌ　−η２３’２　（３８）又は、 （−η１）ｙｌ　＝　η２　Ｋ２　（３４）となるよう
に、不純物濃度を決定すれば良い。

（３２）式の要求は、不純物が２種類である場合、結局
、濃度比Ｘ１／３’２又はｙ１／Ｘ２　が一定範囲内に
存在すべきである、という事である。

Ｋ１、Ｋ２を偏差η１（負）、η２（正）の百分率の絶
対値とすると、 一１００η１＝　Ｋｌ　（３５） １００η２　＝　Ｋ２　（３６） 濃度比Ｒは、 ２Ｘ２ によって定義されるが、これが不等式 を満す、という事が本発明の要求の内容である。

濃度比Ｒは、過小不純物濃度Ｘ１、ｙｌ　を過大不純物
濃度Ｘ２、ｙ２で除したものとして（３７）で定義して
いるが、逆数で定義しても良い。

（ソ）不純物濃度比の変動する場合 ＨＢ法で単結晶を製造する場合も、通常のＬＥＣ法で製
造する場合も、偏析係数ｋが１でない場合、式（３０）
のように固化率ｇによって、不純物濃度か変動する。

本発明では、少なくとも２種類の不純物を用いるので、
不純物の濃度の比Ｒが変動してしまう。

すると、成長の始期（ｇｍｏ）に於てＲか適当な範囲に
あっても、結晶成長とともに、比Ｒかその範囲から外れ
てくる惧れがある。

これを回避するため、ｇがＯからｇｍ　（ｇｍ　＜　１
　）の間で、濃度比Ｒが常に不等式（３８）を満足する
ようにすれば良い。

まず式（３０）について説明する。これは、ウイラード
ソンの前記特許明細書の中に現われる。

原料融液の量をＬ、この中の不純物の量をｍとする。固
液の界面で、微小部分ｄＬが固化した時、この中に不純
物がｄｍだけ含まれていたとする。

固体部分での不純物濃度は、液体部分の不純物濃度に偏
析係数を乗じたものであるから、である。変数分離の微
分方程式であるから、簡単に解ける。

ｍ　＝　（ｃｏｎｓｔ）　Ｘ　Ｌ　（４０）Ｏ である。ｍｏ、　Ｌｏ　は初期値である。不純物濃度ｎ
は、 で定義され、固定率ｇを用いると、 Ｌ”　Ｌｏ　（１ｇ）　（４３） となるので、初期濃度を Ｏ によって与えるから、固定率ｇの時の濃度は、ｋ　−］ ｎ（ｇ）　−ｎ。（１−ｇ）　（４５）となるのである
。

過大不純物、過小不純物の初期濃度をＮ２、Ｎ１、偏析
係数をに１、Ｋ２　とすると、 （４６） である限り、本発明の要求が満たされる。

同じことは、（４４）式を使い、過大不純物、過小不純
物の初期のチャージ量をｍ２、ｍ、として、Ｍ。

Ｎ２をそれぞれの原子量とし、 Ｎ、　ｋ１ｍ１Ｍ２ −−−　（４７） Ｎ２に２ｍ２Ｍ。

であるから、 という条件によって示される。

ｇが０からｇｍまでの間、この条件が満されるとする。

ｋｌ、ｋ２の大小により、場合に分けて考える。

（１）　ｋ１≧に２　の場合 不等式 が満され、かつｇの上限ｇｍについて、という式を得る
。

ｇｍは１に近ければ近い程、本発明の要求が、製造され
た結晶の内、広い範囲に於て満足されているという事で
ある。

ｇｍが最大をとるのは、（４９）に於て等号か成立する
場合である。つまり、初期の不純物の融液へのチャージ
量（重量）の比が、 ｍ、　（Ｋ２＋　１）　ｋ２Ｊ −−（５１） ”２　（Ｋ］　１）　ｋＩ”２ となり、不純物濃度で（結晶中の）いうとＮ、　Ｋ２＋
１ という事である。

この時、ｇｍは最大値 １ （Ｋ２＋　１）（Ｋ、＋　１） をとる事になる。

例えば、ＩｎＰ　（Ａｓ　／　Ｓ　）　の場合、Ａｓが
過大、Ｓが過小不純物である。第２表と（３５）、（３
６）から、Ｋ１＝　２．４　、Ｋ２＝　３．１ に１．＝　Ｑ、５　、ｋ２二０．４ Ｍ、　＝　３２．０６　、Ｎ２＝　７４．９２（５１）
式の条件は、 となり、ｇｍの最大値について、 １−　ｇｍｍ−１，７Ｘ　１０ という値になる。殆ど全長にわたって本発明の条件か満
される事になる。

例えば、ＧａＡｓ　（Ｉｎ　／　Ｓｉ　）の場合、Ｉｎ
が過大、Ｓｉが過小不純物になる。第２表と（３５）、
（３６）から、Ｋ、＝　３．７　、　Ｋ２＝　７．４ にに　０．１４　、　ｋ２＝　０．１ Ｊ　＝　２８．０８１Ｍ２””　１１４．８２（５１）
式の条件は、 となる。不純物濃度の比でいうと（５２）式から、であ
る。

ｇｍの最大値については、 １−　ｇｍｍ　＝　１０　’ となる。殆ど全長にわたって本発明の条件が満される事
になる。

（２）　ｋＩ　＜　ｋ２の場合 不等式 が満され、ｇの上限ｇｍは で与えられる。（５４）の等号が成立する時ｇｍは最大
ｇｍｍをとる力“・これは　、 である。

例えば、ＩｎＰ　（Ａｓ　／　Ｓ　）の例を考える。

Ａｓか過大、Ｓが過小不純物である。

ｋ、二〇、５　ｌＫｔ　”’　２．４　、Ｍｔ　＝　３
２．０６に２−＝３．に２−３．１９Ｍ２−７４．９２
であるから、（５４）で等号が成立する時、＝２（Ａｓ
） 濃度比であられすと、 １−　ｇｍｍ　＝　０．５３ となる。偏析係数が違いすぎるので、本発明の条件の満
される範囲が狭くなっている。

（り）　効　果 （１）ＥＰＤの極めて少い単結晶を、引上法、又はＨＢ
法によって作製できる。

（２）　引上げ法によって作られたものも、不純物濃度
が高い場合であっても全体が単結晶になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は浮ルツボを有する二重るつぼを用いた液体カプ
セルチョコラルスキー単結晶製造装置の断面図。 第２図はホスト結晶をＩｎＰとする時、Ａｓ及びＳを不
純物として、本発明の要求を満すべき濃度の範囲を示す
グラフ。 第３図はＨＢ法でＧａＡｓにＩｎ、Ｓｉをドープした単
結晶を製造する場合、固化率ｇによって、Ｉｎ。 Ｓｉの不純物濃度が変化する様子を示すグラフ。 １　・　・・　・　ル　ツ　ボ ２　・・・・　サセプタ ４　・・・・・・　浮ルツボ外の原料融液５　・・・・
・・　液体カプセル ６　・・・・・・・　浮ルツボ内の原料融液７　・・・
・・・　浮ルツボ ８　・・・・・・　細　孔 ９　・・　・　単　結　晶 １０　・　・　種　結　晶 Ｈ１・・・・　下ヒータ Ｈ２・　中ヒータ Ｈ３・・　上ヒータ １５　・・・　上　軸 １６　・・・　下　軸 発　明　者　盛　岡　幹　１ｄｌｉ 清　水　敦 特許出願人　住友電気工業株式会社 手続補正書旧発） 昭和５９年６　月１５日 １、事件の表示　特願昭５９−５８８８１、発明の名称
　低転位密度の■−■化合物半導体単結晶３、補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 居　所大阪市東区北浜５丁目１５番地 名　称　（２１３）住友電気工業株式会比代表者社長　
川　上　哲　部 ４、代　理　人 曇５３７ 住　所大阪市東成区中道３丁目１５番１６号６、補正の
内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ホスト結晶である■−■化合物半導体結晶中の
   ■族原子とＶ族原子の四面体型共有結合による結合長さ
   を基準結合長さａ。とする時、ホスト結晶中のいずれか
   の原子との四面体共有結合による結合の長さａｌがａ。 より小さな値になる少なくとも一種の過小等電子不純物
   と、ホスト結晶中のいずれかの原子との四面体共有結合
   による結合長さｂ２がａ。より大きな値になる過大不等
   電子不純物がドープされるか、或いは、ホスト結晶中の
   いずれかのＪｊ；Ｃ子・との四面体共有結合による結合
   の長さａ２かａ。より大きな値になる少なくとも一種の
   過大等電子不純物と、ホスト結晶中のいずれかの原子と
   の四面体共有結合による結合長さｂｌがａ。より小さな
   値になる過小不等電子不純物がドープされ、等電子不純
   物濃度は１０１８原子ｃ１ｎ″′−３以上で、不純物の
   結合長さの算術平均か、基準結合長さａ。に対し、プラ
   ス、マイナス１％以下しか異ならない事を特徴とする低
   転位密度の川−Ｖ化合物半導体単結晶。