JPS60202926A - エピタキシヤルウエーハの製造方法 - Google Patents
エピタキシヤルウエーハの製造方法Info
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- JPS60202926A JPS60202926A JP59059738A JP5973884A JPS60202926A JP S60202926 A JPS60202926 A JP S60202926A JP 59059738 A JP59059738 A JP 59059738A JP 5973884 A JP5973884 A JP 5973884A JP S60202926 A JPS60202926 A JP S60202926A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/81—Bodies
- H10H20/822—Materials of the light-emitting regions
- H10H20/824—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP
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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】
本発明は高輝度の発光ダイオード用間接遷移型燐化砒化
ガリウム（ＧａＡｓｘ−ｘＰｘ ＋ ０ ＜ ｉ −ｘ
≦０．５）エピタキシャルウェーハに関する。
ガリウム（ＧａＡｓｘ−ｘＰｘ ＋ ０ ＜ ｉ −ｘ
≦０．５）エピタキシャルウェーハに関する。
黄色から赤色発光ダイオード用１−Ｖ族化合物半専体の
気相エピタキシャルウェーハとして、燐化ガリウム（Ｇ
ａＰ）等の単結晶基板上に砒素成分組成率１−Ｘが（１
＜ｉ −ｘ≦０．５の範囲である間接遷移型燐化砒化ガ
リウム（ＧａＡｓ１−ＸＰｘ）エピタキシャル膜を設け
たものが従来から用いられている。
気相エピタキシャルウェーハとして、燐化ガリウム（Ｇ
ａＰ）等の単結晶基板上に砒素成分組成率１−Ｘが（１
＜ｉ −ｘ≦０．５の範囲である間接遷移型燐化砒化ガ
リウム（ＧａＡｓ１−ＸＰｘ）エピタキシャル膜を設け
たものが従来から用いられている。
本発明者等はこのエピタキシャルウェーハを用いて発光
ダイオードを製造する場合、実用的な発光効率を得るた
めに、アイソエレクトロニック・トラップとしての窒素
を添加する方法を提案したが（昭和５９年３月６日特許
出願）この窒素の添加時、キャリアの注入効率をあげる
ため、すなわち、高輝度化するため、ＧａＡｓ １．Ｋ
ＰＸエピタキシャル膜中のｎ型不純物濃度（以下ＮＤ
という）を高濃度（約Ｉ×１０ 原子／ｍ）から低濃度
（約１×１０ 原子／ｉ）に低下させることが行われて
いる（図１−１および図１−２参照）。キャリアの注入
効率をあげるだけのためなら、エピタキシャル膜全体に
わたりＮＤを約１×１０ 原子／ｄにすればよいが、こ
の低ＮＤでは発光ダイオード順方向立上り電圧Ｖ、が高
すぎて実用上問題をきたすため、前述のようなＮＤ分布
をとっている。
ダイオードを製造する場合、実用的な発光効率を得るた
めに、アイソエレクトロニック・トラップとしての窒素
を添加する方法を提案したが（昭和５９年３月６日特許
出願）この窒素の添加時、キャリアの注入効率をあげる
ため、すなわち、高輝度化するため、ＧａＡｓ １．Ｋ
ＰＸエピタキシャル膜中のｎ型不純物濃度（以下ＮＤ
という）を高濃度（約Ｉ×１０ 原子／ｍ）から低濃度
（約１×１０ 原子／ｉ）に低下させることが行われて
いる（図１−１および図１−２参照）。キャリアの注入
効率をあげるだけのためなら、エピタキシャル膜全体に
わたりＮＤを約１×１０ 原子／ｄにすればよいが、こ
の低ＮＤでは発光ダイオード順方向立上り電圧Ｖ、が高
すぎて実用上問題をきたすため、前述のようなＮＤ分布
をとっている。
この従来法によるＧａＡＳｌ、ｃＰｘ（０＜１−ｘ≦０
．５）エピタキシャル膜の成長について図面で説明する
と、図１−１は黄色発光ダイオード用ＧａＡｓ ｔ−ｘ
ｐｘエピタキシャルウェーへの断面図の１例を、図１
−２はそのＮＤ分布及び窒素濃度（以下ＮＮ という）
分布の１例を示したものである。
．５）エピタキシャル膜の成長について図面で説明する
と、図１−１は黄色発光ダイオード用ＧａＡｓ ｔ−ｘ
ｐｘエピタキシャルウェーへの断面図の１例を、図１
−２はそのＮＤ分布及び窒素濃度（以下ＮＮ という）
分布の１例を示したものである。
図１−１及び図１−２において１′は厚さ約３００ミク
ロンφ）のＧａＰ 単結晶基板、２′は厚さ５μのＧａ
Ｐエピタキシャル層、３′は結晶不整歪緩和技術を用い
て、砒素成分組成率１−Ｘを０から約０．１５まで増加
させた厚さ３５μのＧａＡｓ１−ｘ ｐｘ砒素成分組成
率増加層、４は１−Ｘが約０．１５と一定な厚さ１５μ
のＣ）ａＡｓ Ｐ 組成−窓層、ゴ−ＸＸ および６′は窒素原子の添加されたＧａＡｓ Ｐ 組−
ｘｘ 成−窓層（ただし結晶組成は層イと同じ）であって、５
′は図１−２に示す如＜ＮＮ をＯから所望の値まで徐
々に増加させた厚さ５μのＮＮ 徐増加層、窓層である
。ただしこの方法においては、図１−２に示す如く、層
５′の形成開始と回腸にＮＤを高濃度から低濃度へ急峻
に変化させている。
ロンφ）のＧａＰ 単結晶基板、２′は厚さ５μのＧａ
Ｐエピタキシャル層、３′は結晶不整歪緩和技術を用い
て、砒素成分組成率１−Ｘを０から約０．１５まで増加
させた厚さ３５μのＧａＡｓ１−ｘ ｐｘ砒素成分組成
率増加層、４は１−Ｘが約０．１５と一定な厚さ１５μ
のＣ）ａＡｓ Ｐ 組成−窓層、ゴ−ＸＸ および６′は窒素原子の添加されたＧａＡｓ Ｐ 組−
ｘｘ 成−窓層（ただし結晶組成は層イと同じ）であって、５
′は図１−２に示す如＜ＮＮ をＯから所望の値まで徐
々に増加させた厚さ５μのＮＮ 徐増加層、窓層である
。ただしこの方法においては、図１−２に示す如く、層
５′の形成開始と回腸にＮＤを高濃度から低濃度へ急峻
に変化させている。
本発明者らは少なくとも窒素原子が添加されたＧａＡｓ
１−ＸＰＸの組成−窓層において、層中のＮＤを低く
することはキャリアの注入効率を高めるという効果ばか
りでなく、これを急峻に減じなければＧａＡｓ １−Ｘ
ＰＸ 層の結晶品質を良くするという効果があること
に着目して、高結晶品質の発光ダイオード用間接遷移型
ＧａＡ３□−ｘ”ｘエピタキシャル膜を得べく研究を重
ねた結果、本発明に到達したものである。
１−ＸＰＸの組成−窓層において、層中のＮＤを低く
することはキャリアの注入効率を高めるという効果ばか
りでなく、これを急峻に減じなければＧａＡｓ １−Ｘ
ＰＸ 層の結晶品質を良くするという効果があること
に着目して、高結晶品質の発光ダイオード用間接遷移型
ＧａＡ３□−ｘ”ｘエピタキシャル膜を得べく研究を重
ねた結果、本発明に到達したものである。
すなわち、通常、アイソエレクトロニック・トラップと
しての窒素原子およびｎ型不純物（硫黄Ｓ、テルルＴｅ
等）は共に三元系化合物半尋体ＧａＡ３１−ｘｐｘ結晶
の■族原子の位置に置換されるので、この結晶中に窒素
原子が添加される時、ＮＤは可能なかぎり低濃度（発光
再結合に支障をきたさない範囲内で）にした方が高品質
の結晶が得られるが、このＮＤ の減少を急線に行うと
、結晶性改善の効果が薄い、ということが研究の結果判
明した。前記ｎ型不純物の低濃度効果を有効に発揮させ
るため、下記の方法、すなわち、ＮＤを高濃度（約１×
１０ 原子／ｄ）から低濃邸（約１×６ １０ 原子／ｄ）にする初期段階において、その濃度を
徐々に減少させたＮＤ 徐減少層もしくは前記Ｎｏ 徐
減少層中も二少なくとも一層以上ＮＤ が−定である層
を有するＮＤ徐城少層を設けることにより、晶結晶品質
のＧａＡｓ１−ｘ ｐＸエピタキシャル膜を有するウェ
ーハを得ることができ、これにより発光ダイオードの輝
度向上が達せられる。
しての窒素原子およびｎ型不純物（硫黄Ｓ、テルルＴｅ
等）は共に三元系化合物半尋体ＧａＡ３１−ｘｐｘ結晶
の■族原子の位置に置換されるので、この結晶中に窒素
原子が添加される時、ＮＤは可能なかぎり低濃度（発光
再結合に支障をきたさない範囲内で）にした方が高品質
の結晶が得られるが、このＮＤ の減少を急線に行うと
、結晶性改善の効果が薄い、ということが研究の結果判
明した。前記ｎ型不純物の低濃度効果を有効に発揮させ
るため、下記の方法、すなわち、ＮＤを高濃度（約１×
１０ 原子／ｄ）から低濃邸（約１×６ １０ 原子／ｄ）にする初期段階において、その濃度を
徐々に減少させたＮＤ 徐減少層もしくは前記Ｎｏ 徐
減少層中も二少なくとも一層以上ＮＤ が−定である層
を有するＮＤ徐城少層を設けることにより、晶結晶品質
のＧａＡｓ１−ｘ ｐＸエピタキシャル膜を有するウェ
ーハを得ることができ、これにより発光ダイオードの輝
度向上が達せられる。
窒素原子の添加に関しても、急峻に添加すると結晶欠陥
等が急増して結晶品質を悪くするので、これを防止する
ため窒素原子添加の初期段階において、ＮＮを所望の値
まで徐々に増加させたＮＮ徐増加層を設けることが必要
である。
等が急増して結晶品質を悪くするので、これを防止する
ため窒素原子添加の初期段階において、ＮＮを所望の値
まで徐々に増加させたＮＮ徐増加層を設けることが必要
である。
以下これを図面をもって詳しく説明する。本発明におけ
る単結晶基板はＧａＰ単独を使用すればよいがＧａＰの
エピタキシャル層を有するＧａＰ単結晶基板であっても
よい。
る単結晶基板はＧａＰ単独を使用すればよいがＧａＰの
エピタキシャル層を有するＧａＰ単結晶基板であっても
よい。
図２−１は本発明による黄色発光ダイオード用ｏａＡ８
１− ｘ Ｐｘ エピタキシャルウェーハの断面図の１
例を、図２−２はそのＮＤ分布およびＮＮ分布の１例を
示したものである。図２−１および図２−２において層
１〜４はそれぞれ従来法による図１−１、図１−２の各
層１′〜４゛と同じ組成および厚さのものであるがらこ
の説明は省略する。層５はＮＤを高濃度Ａから所望の低
濃度Ｂまで徐々に減少させた厚さ５μのＮＤ徐減少層（
この層の形成時、図２−２に示す如く、ＮＮは０から所
望の値まで徐々に増加させる）、層６はＮＤを所望の低
濃度Ｂに固定した厚さ２０μのＮＤ−窓層（窒素連間も
所望の値Ｃに一定とする）である、次に実施例および比
較例に基づいて本発明を説明するが、こ＼にあげた実施
例によって本発明が限定されないことは勿論である。
１− ｘ Ｐｘ エピタキシャルウェーハの断面図の１
例を、図２−２はそのＮＤ分布およびＮＮ分布の１例を
示したものである。図２−１および図２−２において層
１〜４はそれぞれ従来法による図１−１、図１−２の各
層１′〜４゛と同じ組成および厚さのものであるがらこ
の説明は省略する。層５はＮＤを高濃度Ａから所望の低
濃度Ｂまで徐々に減少させた厚さ５μのＮＤ徐減少層（
この層の形成時、図２−２に示す如く、ＮＮは０から所
望の値まで徐々に増加させる）、層６はＮＤを所望の低
濃度Ｂに固定した厚さ２０μのＮＤ−窓層（窒素連間も
所望の値Ｃに一定とする）である、次に実施例および比
較例に基づいて本発明を説明するが、こ＼にあげた実施
例によって本発明が限定されないことは勿論である。
〔実施例１〕
下記の方法によって黄色発光ダイオード用ＧａＡｓ１−
’Ｘ ＰＸ エビタキＶヤルウエーへを製造した。
’Ｘ ＰＸ エビタキＶヤルウエーへを製造した。
テルル（Ｔｅ）を２．３ＸＩＱ 原子／ｃＩｌ添加シタ
結晶方位＜１００＞のＧａＰ単結晶を（１υυ）より＜
１１０＞の方向に５°偏位をもつように厚さ３５０μに
スライスした後、通常の化学エツチングと機械化学研摩
をほどこした厚さ約３００μのＧａＰ ＠面つェーへを
エピタキシャル基板として用いた。
結晶方位＜１００＞のＧａＰ単結晶を（１υυ）より＜
１１０＞の方向に５°偏位をもつように厚さ３５０μに
スライスした後、通常の化学エツチングと機械化学研摩
をほどこした厚さ約３００μのＧａＰ ＠面つェーへを
エピタキシャル基板として用いた。
また反応ガスとして水素（Ｈ２）、水素希釈の濃度５
（ｌ ｐｐｍの硫化水素（Ｈ２Ｓ、 ｎ型不純（財）、
Ｈ２希釈の１％の砒化水素（ＡｓＨ３）、Ｈ２希釈の１
０％の燐化水素（ＰＨａ）、高純度塩化水素ガス（ＥＯ
ｌ）および高純度アンモニアガス（ＮＨｓ ）を用いた
。
（ｌ ｐｐｍの硫化水素（Ｈ２Ｓ、 ｎ型不純（財）、
Ｈ２希釈の１％の砒化水素（ＡｓＨ３）、Ｈ２希釈の１
０％の燐化水素（ＰＨａ）、高純度塩化水素ガス（ＥＯ
ｌ）および高純度アンモニアガス（ＮＨｓ ）を用いた
。
以後上記反応ガスを各々Ｈ２、Ｈ２８／ Ｈ２，ＡｓＨ
ａ／Ｈ２。
ａ／Ｈ２。
ＰＨ３／Ｈ２，ＨＯＩおよびＮＨ，と略記する。
上記ＧａＰ単結晶基板を洗浄した後、気相エピタキシャ
ル反応機内の所定の場所に前記（）ａＰ単結晶基板と高
純度Ｇａ入り石英容器をセットする。
ル反応機内の所定の場所に前記（）ａＰ単結晶基板と高
純度Ｇａ入り石英容器をセットする。
反応機内に高純度窒素ガス（Ｎ、）、ついでキャリアガ
スとしての高純度水素ガス（Ｈ２）を導入して反応機内
を充分に置換した後、昇温を開始した。
スとしての高純度水素ガス（Ｈ２）を導入して反応機内
を充分に置換した後、昇温を開始した。
上記ＧａＰ単結晶基板セット領域の温度が８８０℃に達
したことを確認した後、黄色発光ダイオード用Ｇａ”ｏ
、ｔｓ Ｐｏ、ｓｓエピタキシャル膜の気相成長を開始
した。
したことを確認した後、黄色発光ダイオード用Ｇａ”ｏ
、ｔｓ Ｐｏ、ｓｓエピタキシャル膜の気相成長を開始
した。
まず初めにＨ２Ｓ／Ｈ，を５Ｑｃｃ／分の流量で導入し
、他方ＨＯＩを４５ｃｃ／分の流量で導入して石英容器
中のＧａと反応させてＧａｏｌを形成させ、同時に導入
した流量２５０ｅｅ／分のＰＨ３７Ｈ２とによりＧａＰ
単結晶基板上にＧａＰエピタキシャル層２を成長させた
。
、他方ＨＯＩを４５ｃｃ／分の流量で導入して石英容器
中のＧａと反応させてＧａｏｌを形成させ、同時に導入
した流量２５０ｅｅ／分のＰＨ３７Ｈ２とによりＧａＰ
単結晶基板上にＧａＰエピタキシャル層２を成長させた
。
つぎに、上記ＧａＰエピタキシャル層２上に砒素成分組
成率増加層３を成長させた。最初に前記Ｈ２Ｓ ／ Ｈ
２、ＨＯＩおよびＰＨ３／ Ｈ２の流量を各々５０ｃｃ
／分、４５Ｃｅ／分および２５Ｕｅｅ／分に保ちながら
ＡＢＨ，／ Ｈ２の流量をｏｃｃ１分より２６０ｃｃ／
分まで徐々に増加させて、１−Ｘが０から約０．１５ま
で変化する砒素成分組成率増加層３を形成した。ＡＳＨ
３／Ｈ，の流量がＯｃｃ／分から１７０ｃｅ／分に変化
する間、基板セット領域の温度を８８０℃より８２０℃
に徐々に、かつ連続的に低下させた。以後、この基板セ
ット領域の温度はエピタキシャル成長終了まで８２０℃
に固定した。
成率増加層３を成長させた。最初に前記Ｈ２Ｓ ／ Ｈ
２、ＨＯＩおよびＰＨ３／ Ｈ２の流量を各々５０ｃｃ
／分、４５Ｃｅ／分および２５Ｕｅｅ／分に保ちながら
ＡＢＨ，／ Ｈ２の流量をｏｃｃ１分より２６０ｃｃ／
分まで徐々に増加させて、１−Ｘが０から約０．１５ま
で変化する砒素成分組成率増加層３を形成した。ＡＳＨ
３／Ｈ，の流量がＯｃｃ／分から１７０ｃｅ／分に変化
する間、基板セット領域の温度を８８０℃より８２０℃
に徐々に、かつ連続的に低下させた。以後、この基板セ
ット領域の温度はエピタキシャル成長終了まで８２０℃
に固定した。
ついで、上記Ｈ２Ｓ／Ｈ２，ＨＯＩ 、 ＰＨ３／Ｈ２
およびＡｓＨ３／Ｈ２の流量を各々５ Ｑ Ｃｅ ７分
、４５ Ｃ，Ｃ７分、２５０ ＣＣ／分および２６０Ｃ
ｅ／分に固定しＧａＡｓ１７’Ｘ ＰＸ組成−電層４す
なわち””０．１５ＰＯ，ｌ１５層を成長させた。
およびＡｓＨ３／Ｈ２の流量を各々５ Ｑ Ｃｅ ７分
、４５ Ｃ，Ｃ７分、２５０ ＣＣ／分および２６０Ｃ
ｅ／分に固定しＧａＡｓ１７’Ｘ ＰＸ組成−電層４す
なわち””０．１５ＰＯ，ｌ１５層を成長させた。
つぎにＨＯＩ、 ＰＨ３／Ｈ２およびＡｓＨ３／Ｈ２の
流用を各々４５ｃｃ／分、２５０ｅＣ／分および２６０
ｃｃ／分に保ちながら図３に示す如＜Ｈ２８／Ｈ２の流
量を５９ Ｃｅ ７分から１０ｅＣ／分まで徐々に減少
させ、またこの間、ＮＨ３は流量な０００７分から４
ｆｌ Ｑ ｃｃ ７分まで図３に示すような変化をとっ
て徐々に増加させて、本発明に基づ＜Ｎｏ徐減少層５を
形成させた。最後にＨ２Ｓ／Ｈ２，ＨＯｌ、 ＰＨ８／
Ｈ２゜ＡＳＨ３／Ｈ２およびＮＨ３の流量を各々ＩＱｃ
ｃ／分、４５ｃｃ／分、２５ｏｃｅ／分、２６０ｃｃ／
分および４００ＣＣ／分に固定して所望の濃度にｎ型不
純物および窒素原子が添加されたＮＤ一定ＧａＡｓ Ｐ
−ＸＸ 組成−電層６を形成し、黄色発光ダイオード用間接遷移
型ＧａＡｓ１−ｘ ｐｘエピタキシャル膜の成長を終了
させ、エピタキシャルウェーハを得た。
流用を各々４５ｃｃ／分、２５０ｅＣ／分および２６０
ｃｃ／分に保ちながら図３に示す如＜Ｈ２８／Ｈ２の流
量を５９ Ｃｅ ７分から１０ｅＣ／分まで徐々に減少
させ、またこの間、ＮＨ３は流量な０００７分から４
ｆｌ Ｑ ｃｃ ７分まで図３に示すような変化をとっ
て徐々に増加させて、本発明に基づ＜Ｎｏ徐減少層５を
形成させた。最後にＨ２Ｓ／Ｈ２，ＨＯｌ、 ＰＨ８／
Ｈ２゜ＡＳＨ３／Ｈ２およびＮＨ３の流量を各々ＩＱｃ
ｃ／分、４５ｃｃ／分、２５ｏｃｅ／分、２６０ｃｃ／
分および４００ＣＣ／分に固定して所望の濃度にｎ型不
純物および窒素原子が添加されたＮＤ一定ＧａＡｓ Ｐ
−ＸＸ 組成−電層６を形成し、黄色発光ダイオード用間接遷移
型ＧａＡｓ１−ｘ ｐｘエピタキシャル膜の成長を終了
させ、エピタキシャルウェーハを得た。
〔実施例２〕
Ｈ２Ｓ ／ Ｈ２の導入方法を図４に示す如く変えた以
外は実施例１と同一の条件でＧａＡ８ｏ、１５Ｐｏ、ａ
５エピタキシャルウェー八を試作した。
外は実施例１と同一の条件でＧａＡ８ｏ、１５Ｐｏ、ａ
５エピタキシャルウェー八を試作した。
〔実施例３〕
Ｈ２Ｓ／Ｈ２の導入方法を図５に示す如く変えたこと以
外は実施例１と同一の条件でＧａＡ３０．１１ｔＰ０．
８５エピタキシヤルウエーハを試作した。図より明らか
なように層４の初めの１０μはＨ２Ｓ／Ｈ２の流風が５
０ＣＣ／分と一定であるが、次の５μは徐々に変化させ
た。
外は実施例１と同一の条件でＧａＡ３０．１１ｔＰ０．
８５エピタキシヤルウエーハを試作した。図より明らか
なように層４の初めの１０μはＨ２Ｓ／Ｈ２の流風が５
０ＣＣ／分と一定であるが、次の５μは徐々に変化させ
た。
〔実施例４〕
Ｈ２８／Ｈ２の導入方法を図６に示す如く変えたこと以
外は実施例１と同一条件でＧａＡＳ ｏ、□５”Ｏ，ａ
５エピタキシャルウェー八を試作した。図より明らかな
ようにＪｌ：！ｊ４の初めの１０μはＨ２Ｓ／Ｈ２の流
量が５０ＣＣ／分と一定であるか、次の５μは図のよう
に変化させて導入した。
外は実施例１と同一条件でＧａＡＳ ｏ、□５”Ｏ，ａ
５エピタキシャルウェー八を試作した。図より明らかな
ようにＪｌ：！ｊ４の初めの１０μはＨ２Ｓ／Ｈ２の流
量が５０ＣＣ／分と一定であるか、次の５μは図のよう
に変化させて導入した。
図７に示す如く、Ｈ２Ｓ／Ｈ２の減少を急峻に行なった
こと以外は実施例Ｉと同一の条件でＧａＡｓ、１゜ＰＯ
，８５エピタキシヤルウエーハを試作した。
こと以外は実施例Ｉと同一の条件でＧａＡｓ、１゜ＰＯ
，８５エピタキシヤルウエーハを試作した。
次に、上記ウェーハにＺｎ拡散を行なってＰ−Ｎ接合を
形成し黄色発行ダイオードを製作したところ、この黄色
発光ダイオード（樹脂コートなし）の輝度（ミリカンデ
ラ、ｍａｄ）は第１表に示す如くであった。
形成し黄色発行ダイオードを製作したところ、この黄色
発光ダイオード（樹脂コートなし）の輝度（ミリカンデ
ラ、ｍａｄ）は第１表に示す如くであった。
第 １ 表
＊順方向電流密度：１０Ａ／ｍ
輝度値＝１０ランの平均
上記第１表に示した如く、本発明のＮＤ除徐減少法実施
例１〜４）は息遣な紘少法（比較例）に比べ、約２０％
の輝度向上が連成され、本発明の方法による効果が確認
された。
例１〜４）は息遣な紘少法（比較例）に比べ、約２０％
の輝度向上が連成され、本発明の方法による効果が確認
された。
図１−１は従来法による黄色発光ダイオード用ＧａＡｓ
、−ｘＰｘエピタキシャルウェーハの断面図、図１−
２はそのクエーへのＮＤ 分布およびＮＮ分布を示す説
明図、図２−１は本発明に係る黄色発光ダイオード用（
）ａＡｓ ｔ −ｘＰｘ エピタキシャルウェーへの断
面図、図２−２はそのウェーハのＮＤ分布およびＮ、分
布を示す説明図である。また、図３．４．５．６および
７は各々実施例１．２．３．４および比較例に係るｎ型
不純物（Ｈ２Ｓ／Ｈｚ ）およびアンモニアガス（ＮＨ
ａ ）の導入方法を示す説明図である。 １．１・・・ＧａＰ単結晶基板 ２．２・・・ＧａＰエピタキシャル層 ３．３・・・（）ａＡｓ 、−ｘＰｘの砒素成分組成率
増加層４．４・・・ＧａＡｓ、ｘＰＸ組成一定層（ただ
し、図５および６における最終５μはＮＤ徐減少層）５
．５・・・ＮＮ徐増加ＧａＡｓ １−ＸＰｘ組成一定（
−（ただし、図３．４の場合ＮＤ 徐減少層、図７の場
合Ｎｏ急ｄ減少層） ６．６・・・ＮＤ が低濃度で一定なＮＮ一定ＧａＡｓ
ｔ−ｘ Ｐｘ組成一定層 Ａ、 Ａ・・・所望のｎ型不純物亮濃度値Ｂ、田・・所
望のｎ型不純物低濃度値 Ｃ２ｄ・・・所望の島値 特許出願人 信越半導体株式会社 う１ ■ 図３ ＠ ’ＢＪ４
、−ｘＰｘエピタキシャルウェーハの断面図、図１−
２はそのクエーへのＮＤ 分布およびＮＮ分布を示す説
明図、図２−１は本発明に係る黄色発光ダイオード用（
）ａＡｓ ｔ −ｘＰｘ エピタキシャルウェーへの断
面図、図２−２はそのウェーハのＮＤ分布およびＮ、分
布を示す説明図である。また、図３．４．５．６および
７は各々実施例１．２．３．４および比較例に係るｎ型
不純物（Ｈ２Ｓ／Ｈｚ ）およびアンモニアガス（ＮＨ
ａ ）の導入方法を示す説明図である。 １．１・・・ＧａＰ単結晶基板 ２．２・・・ＧａＰエピタキシャル層 ３．３・・・（）ａＡｓ 、−ｘＰｘの砒素成分組成率
増加層４．４・・・ＧａＡｓ、ｘＰＸ組成一定層（ただ
し、図５および６における最終５μはＮＤ徐減少層）５
．５・・・ＮＮ徐増加ＧａＡｓ １−ＸＰｘ組成一定（
−（ただし、図３．４の場合ＮＤ 徐減少層、図７の場
合Ｎｏ急ｄ減少層） ６．６・・・ＮＤ が低濃度で一定なＮＮ一定ＧａＡｓ
ｔ−ｘ Ｐｘ組成一定層 Ａ、 Ａ・・・所望のｎ型不純物亮濃度値Ｂ、田・・所
望のｎ型不純物低濃度値 Ｃ２ｄ・・・所望の島値 特許出願人 信越半導体株式会社 う１ ■ 図３ ＠ ’ＢＪ４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 周期律表第１族及び第Ｖ族からなる化合物半導体
単結晶基板と該基板と同一成分からなるエピタキシャル
層、三元系化合物半導体ＧａＡｓ、−エＰｘの砒素成分
組成率増加層（ただしｇ＜ｔ−Ｘ≦０５）、ＧａＡａ
１−ｘＰｘの組成率一定Ｍ（ただしＱ＜１−ｚ≦０．５
）及びキャリアの発光再結合領域に窒素原子の添加され
たＧａＡｓ□−ＸＰｘの組成−窓層（ただし０＜１−Ｘ
≦０．５）を有するエピタキシャル膜とからなり、少な
くとも、窒素原子が添加された（）ａＡｓ １−ｘＰｘ
の組成−窓層において、エピタキシャル膜中のｎ型不純
物濃度を高濃度から所望の低濃度にする際、その初期段
階において徐々にｎ型不純物濃度を減するｎ型不純物濃
度徐減少層を有してなるエピタキシャルウェーハ。 ２、ｎ型不純物濃度徐減少層中に少なくとも−ｊ−以上
ｎ型不純物ａ度が一定であるエピタキシャル層を有する
ｎ型不純物濃度徐減少層を設けることを特徴とする特許
請求の範囲ｆＡ１項記載のエピタキシャルウェーハ。 ３、窒素原子の添加されたＧａＡＳｌ−ｘＰＸ の組成
−窓層が、窒素濃度な０から所望の値まで徐々に増加さ
せた窒素濃度徐増加層もしくは窒素薯度徐増７１Ｄ層中
に少なくとも一層以上窒素濃度が一定であるエピタキシ
ャル層を有する窒素濃度徐増加層と窒素濃度を所望の値
に固定された窒素濃度−窓層とからなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項記載のエピタキシ
ャルウェーハ。 ４、単結晶基板が燐化ガリウム（ＧａＰ）であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のエ
ピタキシャルウェーハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5973884A JPH079883B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | エピタキシヤルウエーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5973884A JPH079883B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | エピタキシヤルウエーハの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60202926A true JPS60202926A (ja) | 1985-10-14 |
| JPH079883B2 JPH079883B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=13121855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5973884A Expired - Lifetime JPH079883B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | エピタキシヤルウエーハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079883B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5364488A (en) * | 1976-11-22 | 1978-06-08 | Mitsubishi Monsanto Chem | Method of producing electric light emitting substance |
| JPS53131764A (en) * | 1977-04-21 | 1978-11-16 | Mitsubishi Monsanto Chem | Method of producing compound semiconductor |
| JPS5453977A (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-27 | Toshiba Corp | Manufacture for gallium phosphide green light emitting element |
| JPS599981A (ja) * | 1982-07-07 | 1984-01-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体発光装置 |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP5973884A patent/JPH079883B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5364488A (en) * | 1976-11-22 | 1978-06-08 | Mitsubishi Monsanto Chem | Method of producing electric light emitting substance |
| JPS53131764A (en) * | 1977-04-21 | 1978-11-16 | Mitsubishi Monsanto Chem | Method of producing compound semiconductor |
| JPS5453977A (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-27 | Toshiba Corp | Manufacture for gallium phosphide green light emitting element |
| JPS599981A (ja) * | 1982-07-07 | 1984-01-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体発光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH079883B2 (ja) | 1995-02-01 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |