JPS6074444A - 半導体結晶の成長方法 - Google Patents
半導体結晶の成長方法Info
- Publication number
- JPS6074444A JPS6074444A JP58180177A JP18017783A JPS6074444A JP S6074444 A JPS6074444 A JP S6074444A JP 58180177 A JP58180177 A JP 58180177A JP 18017783 A JP18017783 A JP 18017783A JP S6074444 A JPS6074444 A JP S6074444A
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- JP
- Japan
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- crystal
- zns
- crystals
- single crystals
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- Pending
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-
- 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
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- 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
- H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
- H10P14/2901—Materials
- H10P14/2907—Materials being Group IIIA-VA materials
- H10P14/2909—Phosphides
-
- 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
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3424—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IIB-VIA materials
- H10P14/3428—Sulfides
Landscapes
- 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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は硫化亜鉛の結晶成長方法に関する。
近年、化合物半導体材料ケ用いた可祁、領域から赤外領
域にかけての発光ダイオードの研究に進み実用化され、
さらに高輝度化に向かっている。しかし、その中で肯色
領域の発光タイメートＶ（未だに満足できる性能には程
遠く、冬〈の面での検討、改良の必要がある。
域にかけての発光ダイオードの研究に進み実用化され、
さらに高輝度化に向かっている。しかし、その中で肯色
領域の発光タイメートＶ（未だに満足できる性能には程
遠く、冬〈の面での検討、改良の必要がある。
ｗ色発光ダイオード材料の中で、ＺｎＳｎＳ側帯幅が３
．６［ｅＶ］ と広い上に直接遷＃短の：１Ｌ３Ｎ体で
ある。しかし、現在のところＰ型結晶苓：成長させるこ
とがかＮｅ Ｌいだけでなく、良質の低和抗Ｎ型結晶を
成長させることすらなかなか＊ｌｔＬい状況である。
．６［ｅＶ］ と広い上に直接遷＃短の：１Ｌ３Ｎ体で
ある。しかし、現在のところＰ型結晶苓：成長させるこ
とがかＮｅ Ｌいだけでなく、良質の低和抗Ｎ型結晶を
成長させることすらなかなか＊ｌｔＬい状況である。
その原因は、今まで一般にＺｎＳを液相貫たは約７００
℃以上という高温での気相成長方法により成長させるた
め自己補償効果を抑えること力け１ｆ（７いところにあ
った。そこで、結晶成（、’、’Ｉできるだけ低い湛；
１−で行なうことができｉ］、 ｉｄ： 、自己補イ６
効果を抑えられると考えられ、そのあ−果低抵抗Ｎ型結
晶、さらＫＪｒＪ、Ｐ型結晶の成長もｒｉＪ能になるこ
とが期待される。
℃以上という高温での気相成長方法により成長させるた
め自己補償効果を抑えること力け１ｆ（７いところにあ
った。そこで、結晶成（、’、’Ｉできるだけ低い湛；
１−で行なうことができｉ］、 ｉｄ： 、自己補イ６
効果を抑えられると考えられ、そのあ−果低抵抗Ｎ型結
晶、さらＫＪｒＪ、Ｐ型結晶の成長もｒｉＪ能になるこ
とが期待される。
本発明の目的は結晶性の良いＺｎ Ｓ結晶、さらにＮ型
伝導型低抵抗ＺｎＳ を結晶成長させる方法を提供する
ことにある１、 〔発明の概要〕 本発明の骨子は半導体基板結晶上に硫化亜鉛単結晶ケ減
圧ＭＯＣＶＤ法により低い基板温度で成長させることに
ある。前述したように自己補償効果を抑えた良質のＺｎ
Ｓ単結晶を結晶成長させるには、できるだけ低い基板温
度での結晶成長が有効であると考えられる。そこで、本
発明者らはＭＯＣ司法によるＺｎＳの結晶成長を減圧下
において行ったところ、従来の液相成長法や気相成長法
よりもさらに低い基板温度での結晶成長が可能であるこ
とが判明すると共に結晶性に優れたＺｎＳ ４結晶の成
長が可能でちることがわかった。また、ドナー不純物を
添加したＺｎＳが中結晶成長し低抵抗化する最適温度を
規足することができた。
伝導型低抵抗ＺｎＳ を結晶成長させる方法を提供する
ことにある１、 〔発明の概要〕 本発明の骨子は半導体基板結晶上に硫化亜鉛単結晶ケ減
圧ＭＯＣＶＤ法により低い基板温度で成長させることに
ある。前述したように自己補償効果を抑えた良質のＺｎ
Ｓ単結晶を結晶成長させるには、できるだけ低い基板温
度での結晶成長が有効であると考えられる。そこで、本
発明者らはＭＯＣ司法によるＺｎＳの結晶成長を減圧下
において行ったところ、従来の液相成長法や気相成長法
よりもさらに低い基板温度での結晶成長が可能であるこ
とが判明すると共に結晶性に優れたＺｎＳ ４結晶の成
長が可能でちることがわかった。また、ドナー不純物を
添加したＺｎＳが中結晶成長し低抵抗化する最適温度を
規足することができた。
本発明によれば、ＺｎＳさらにドナー不純物を添加した
低抵抗ｎ型ＺｎＳ結晶ヲ２００℃〜５００℃という低い
基板温度でＧａＰ等の化合物半導体中結晶基板１−に成
長させることができ、結晶性に優ｉｔ、 ｆｒ、 ＺＩ
ＩＳ結晶を得ることができると共に自己補償効果を抑オ
ーることができる等の効果を奏・する。
低抵抗ｎ型ＺｎＳ結晶ヲ２００℃〜５００℃という低い
基板温度でＧａＰ等の化合物半導体中結晶基板１−に成
長させることができ、結晶性に優ｉｔ、 ｆｒ、 ＺＩ
ＩＳ結晶を得ることができると共に自己補償効果を抑オ
ーることができる等の効果を奏・する。
次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説、明する。
原料としてジメチル亜鉛（ＤＭＺ ）および硫化水素（
Ｈ４Ｓ ） 、ドナー不純物原料としてトリエチルアル
ミニウム（ＴＥＡｔ） ｆｆｉ用いて減圧下（＝−１（
ＩＴｏｒｒ）でのＭＯＣＶＩ）法によりＱｎｐ基板土に
Ｚｎ５ｆｆｌ結晶成長させたところ、２００℃以−ヒの
基板温黒て即結晶成長を確認［７た。基板温度を２００
０よりイへ濡で成長させると次第に結晶性が要くなりマ
・結晶成長するようになる。さらに成長層のフォトルミ
ネツ七ンス（ＰＬ）およびカソードルミネッセンス（Ｃ
Ｌ） ｅ測定（またところ、２００℃以上の基板溝）１
）で成長させたものＦｉネ温で４６０ｍｍセｊ近に罹大
ン：もつ青色発光を示したが、２００℃より低い基板ン
、届１ｒＩで成長させたものは、第１図に示す如く発光
が観測されなかった。また、５００℃ケ越えると成長速
度が第２図に示す如く著しく低下すると共に成長層表面
が荒れ、半導体デバイス用結晶として供することが出来
なくなる。１だ、７００℃を越えるとほとんど成長しな
くなってしまう。これは有機化合物原料の熱解離が進み
反応管内壁への析出が急激に進み始める為と考えられ、
結晶性の劣化も化学月・論組成からのズレが進行するこ
とによると理解される。なお、発光特性の向上は抵４ハ
、率の減少にも対応するものであり、自己補償効果の緩
和が行なわれていることを示している。
Ｈ４Ｓ ） 、ドナー不純物原料としてトリエチルアル
ミニウム（ＴＥＡｔ） ｆｆｉ用いて減圧下（＝−１（
ＩＴｏｒｒ）でのＭＯＣＶＩ）法によりＱｎｐ基板土に
Ｚｎ５ｆｆｌ結晶成長させたところ、２００℃以−ヒの
基板温黒て即結晶成長を確認［７た。基板温度を２００
０よりイへ濡で成長させると次第に結晶性が要くなりマ
・結晶成長するようになる。さらに成長層のフォトルミ
ネツ七ンス（ＰＬ）およびカソードルミネッセンス（Ｃ
Ｌ） ｅ測定（またところ、２００℃以上の基板溝）１
）で成長させたものＦｉネ温で４６０ｍｍセｊ近に罹大
ン：もつ青色発光を示したが、２００℃より低い基板ン
、届１ｒＩで成長させたものは、第１図に示す如く発光
が観測されなかった。また、５００℃ケ越えると成長速
度が第２図に示す如く著しく低下すると共に成長層表面
が荒れ、半導体デバイス用結晶として供することが出来
なくなる。１だ、７００℃を越えるとほとんど成長しな
くなってしまう。これは有機化合物原料の熱解離が進み
反応管内壁への析出が急激に進み始める為と考えられ、
結晶性の劣化も化学月・論組成からのズレが進行するこ
とによると理解される。なお、発光特性の向上は抵４ハ
、率の減少にも対応するものであり、自己補償効果の緩
和が行なわれていることを示している。
原料としてｌ）ＭＺ 、Ｉ■２Ｓおよびセレン化水１（
Ｈｚａ）ドナー不純物としてＴＥＡｔ ’＜用いた場合
にも上記実施例と同様の結果が得られるが、さらに、Ｉ
（２８とＨｏ５ｅ の供給比を変えることによりＧａＰ
およびＳｉ印結晶基板と完全に格子整合したＺｎＳトＸ
、Ｓｅ１−ｘ結晶全成長させることができる。
Ｈｚａ）ドナー不純物としてＴＥＡｔ ’＜用いた場合
にも上記実施例と同様の結果が得られるが、さらに、Ｉ
（２８とＨｏ５ｅ の供給比を変えることによりＧａＰ
およびＳｉ印結晶基板と完全に格子整合したＺｎＳトＸ
、Ｓｅ１−ｘ結晶全成長させることができる。
かくして成長させたＺｎ Ｓおよびｚｎ’ｇ’ｉ”＝ｘ
ｓ Ｘ 結晶は自己補償効果が抑えられた良質の結晶で
あり、高効率の青色発光が得られた。
ｓ Ｘ 結晶は自己補償効果が抑えられた良質の結晶で
あり、高効率の青色発光が得られた。
な卦、本発明は上述した実施＋ｊ１１に限定ｐ ｆする
ものではなく、その要旨全逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる、例ぐは有機金輪化合物原料は
ジエチル亜鉛、トリメヂルア刀・ミー ラム等各種選択
が可能である。
ものではなく、その要旨全逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することができる、例ぐは有機金輪化合物原料は
ジエチル亜鉛、トリメヂルア刀・ミー ラム等各種選択
が可能である。
第１図はＱａｐ上のＺｎＳ結晶の４６０ｗイｚ１近の相
ｔＩ的発光強度と成長時の基板温度との関係ケ示（また
図、第２図はＧ ａｐ基板結晶上のＺｎ Ｓ結晶の成長
、トドＩＷと基板温度との関係會示した図である。
ｔＩ的発光強度と成長時の基板温度との関係ケ示（また
図、第２図はＧ ａｐ基板結晶上のＺｎ Ｓ結晶の成長
、トドＩＷと基板温度との関係會示した図である。
Claims (3)
- （１）減圧下における有機金属化合物を用いた気相成長
法（減圧ＭＯＣＶＤ法）により硫化亜鉛（ＺｎＳ ）単
結晶をｌ１ｌ−Ｖ族化合物半導体基板結晶−ヒに成長さ
せる際に、その基板温度ｋ ２００℃から５００℃の範
囲に設定すること全特徴とする半導体結晶の成長方法。 - （２）ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板がリン化ガリウム
（ＧａＰ ）単結晶であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の半導体結晶の成長方法。 - （３）硫化亜鉛（ＺｎＳ ）にドナー不純物としてＢ。 Ａｊ、Ｇａ、Ｉｎのうち少なくとも１つの元素がドープ
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１ＪＪ’
ｉ記載の半導体結晶の成長方法１．
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180177A JPS6074444A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 半導体結晶の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180177A JPS6074444A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 半導体結晶の成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6074444A true JPS6074444A (ja) | 1985-04-26 |
Family
ID=16078737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58180177A Pending JPS6074444A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 半導体結晶の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6074444A (ja) |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58180177A patent/JPS6074444A/ja active Pending
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