JPS62128115A - 化合物半導体結晶の製造方法 - Google Patents
化合物半導体結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPS62128115A JPS62128115A JP26873485A JP26873485A JPS62128115A JP S62128115 A JPS62128115 A JP S62128115A JP 26873485 A JP26873485 A JP 26873485A JP 26873485 A JP26873485 A JP 26873485A JP S62128115 A JPS62128115 A JP S62128115A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- growth chamber
- compound semiconductor
- crystal layer
- substrate
- 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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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】
〔概要〕
ヘテロ界面を有する化合物半導体結晶の気相成長方法で
あって、上下二室に分離した成長室内に第１．第２のソ
ース材料をそれぞれ設置し、この各々の成長室内にキャ
リアガスを導入すると共にソース材料を加熱して基板上
に第１のソース材料の成分を含む結晶層を形成後、第２
のソース材料を含む結晶層を積層して形成する方法であ
って、下部成長室に上部成長室より密度の大きいキャリ
アガスを導入するようにして、上部成長室に於ける結晶
層形成用成分が下部成長室に於ける結晶層形成用成分に
混合しないようにした化合物半導体結晶の製造方法。
あって、上下二室に分離した成長室内に第１．第２のソ
ース材料をそれぞれ設置し、この各々の成長室内にキャ
リアガスを導入すると共にソース材料を加熱して基板上
に第１のソース材料の成分を含む結晶層を形成後、第２
のソース材料を含む結晶層を積層して形成する方法であ
って、下部成長室に上部成長室より密度の大きいキャリ
アガスを導入するようにして、上部成長室に於ける結晶
層形成用成分が下部成長室に於ける結晶層形成用成分に
混合しないようにした化合物半導体結晶の製造方法。
本発明は化合物半導体結晶の製造方法に係り、特にヘテ
ロ界面を有する化合物半導体結晶を製造する場合に、ペ
テロ構造が確実に形成されるようにした化合物半導体結
晶の製造方法に関する。
ロ界面を有する化合物半導体結晶を製造する場合に、ペ
テロ構造が確実に形成されるようにした化合物半導体結
晶の製造方法に関する。
半導体レーザ素子等を形成する場合、化合物半導体基板
上に該基板を構成する原子に対して、構成原子を変動さ
せて、基板とは別個の原子を組み合わせ、基板とは別個
の結晶構造を有する他の化合物半導体結晶層をヘテロ構
造に形成し、更にその上にこの化合物半導体結晶層と組
成の異なる化合物半導体結晶層をヘテロ構造に形成し、
このヘテロ界面に囲まれた結晶層内にレーザ光を閉じ込
めて反射させてレーザ発振効率を高めるようにしている
。
上に該基板を構成する原子に対して、構成原子を変動さ
せて、基板とは別個の原子を組み合わせ、基板とは別個
の結晶構造を有する他の化合物半導体結晶層をヘテロ構
造に形成し、更にその上にこの化合物半導体結晶層と組
成の異なる化合物半導体結晶層をヘテロ構造に形成し、
このヘテロ界面に囲まれた結晶層内にレーザ光を閉じ込
めて反射させてレーザ発振効率を高めるようにしている
。
このようなヘテロ構造の化合物半導体を形成する場合、
このヘテロ界面で組成が確実に異なる結晶層が形成され
ることが要望されている。
このヘテロ界面で組成が確実に異なる結晶層が形成され
ることが要望されている。
従来、このようなヘテロ構造の化合物半導体結晶を製造
する場合、第２図に示すように石英よりなる仕切板１を
用いて仕切られた反応管２のソース収容室３内にガリウ
ム（Ｇａ）金属４が収容された容器５を設置する。また
仕切板１と仕切板１より寸法の長い石英よりなる仕切板
６で仕切られた上部成長室７にインジウム（Ｉｎ）金属
８が収容された容器９を設置する。更に仕切板６と反応
管２で仕切られた下部成長室１０にＧａ金属４Ａが収容
された容器５Ａを設置する。
する場合、第２図に示すように石英よりなる仕切板１を
用いて仕切られた反応管２のソース収容室３内にガリウ
ム（Ｇａ）金属４が収容された容器５を設置する。また
仕切板１と仕切板１より寸法の長い石英よりなる仕切板
６で仕切られた上部成長室７にインジウム（Ｉｎ）金属
８が収容された容器９を設置する。更に仕切板６と反応
管２で仕切られた下部成長室１０にＧａ金属４Ａが収容
された容器５Ａを設置する。
このような反応管２の上部成長室７内に屈曲部Ａを有す
る基板設置治具１１に設置したガリウム砒素（ＧａＡｓ
）の基板１２を挿入し、ソースとなるＧａ金属４を加熱
するとともに、ガス導入管１３より三塩化燐（Ｐα３）
を担持した水素（Ｒ２）ガスとキャリアガスとしての水
素ガスを導入する。また同時にソースとなるＩｎ金属８
を加熱するとともにガス導入管１４よりＰα８を担持し
たＲ２ガスとキャリアガスとしてのＲ２ガスとを導入す
る。
る基板設置治具１１に設置したガリウム砒素（ＧａＡｓ
）の基板１２を挿入し、ソースとなるＧａ金属４を加熱
するとともに、ガス導入管１３より三塩化燐（Ｐα３）
を担持した水素（Ｒ２）ガスとキャリアガスとしての水
素ガスを導入する。また同時にソースとなるＩｎ金属８
を加熱するとともにガス導入管１４よりＰα８を担持し
たＲ２ガスとキャリアガスとしてのＲ２ガスとを導入す
る。
このようにして反応管２と仕切板６で仕切られた上部収
容室７に於いて、ソースとなるＧａ金属４、Ｉｎ金属８
とＰαａのうちの燐（Ｐ）原子によって第３図に示すよ
うに、ＧａＡｓ基板１２上にＩｎＧａＰの化合物半導体
層１５をエピタキシャル成長する。
容室７に於いて、ソースとなるＧａ金属４、Ｉｎ金属８
とＰαａのうちの燐（Ｐ）原子によって第３図に示すよ
うに、ＧａＡｓ基板１２上にＩｎＧａＰの化合物半導体
層１５をエピタキシャル成長する。
次いで基板設置治具１１を矢印Ｂ方向に引き出した後、
回転して反応管２と仕切板６で仕切られた下部成長室１
０内に導入後、ガス導入管１３．１４から導入される反
応ガスの導入を停止し、下部成長室１０に設置されたＧ
ａ金属４Ａを加熱すると共に、ガス導入管１６より三塩
化砒素（ＡｓＣＲ３）を担持したＲ２ガスとキャリアガ
スとしてのＲ２ガスを導入して、第３図に示すように前
記形成したＩｎＧａＰの結晶層１５上にＧａＡｓの結晶
層１７を形成する。
回転して反応管２と仕切板６で仕切られた下部成長室１
０内に導入後、ガス導入管１３．１４から導入される反
応ガスの導入を停止し、下部成長室１０に設置されたＧ
ａ金属４Ａを加熱すると共に、ガス導入管１６より三塩
化砒素（ＡｓＣＲ３）を担持したＲ２ガスとキャリアガ
スとしてのＲ２ガスを導入して、第３図に示すように前
記形成したＩｎＧａＰの結晶層１５上にＧａＡｓの結晶
層１７を形成する。
このようにして第３図に示すようにＧａＡｓの基板１２
上にＩｎＧａＰの結晶層１５をヘテロ界面１８を介して
ヘテロ構造に形成し、更にその上にＧａＡｓの結晶層１
７をヘテロ界面１９を介してヘテロ構造に形成している
。
上にＩｎＧａＰの結晶層１５をヘテロ界面１８を介して
ヘテロ構造に形成し、更にその上にＧａＡｓの結晶層１
７をヘテロ界面１９を介してヘテロ構造に形成している
。
然し、このような従来の方法では、ＧａＡｓ基板１２上
にＩｎＧａＰ結晶層１５をヘテロ界面１８を介してヘテ
ロ構造に形成する際に、上部の成長室７より下部の成長
室１０に向かってＰＣＪｔａを担持したＲ２ガスが回り
込む問題がある。特にＰα８を構成する燐原子は軽いの
で、下部の成長室１ｏに入り込み、そのため、ＧａＡｓ
基板１２上にＩｎＧａＰ １５の結晶層が、ヘテロ界面
１８を介して確実にヘテロ構造の結晶層として形成され
ない問題を生じる。
にＩｎＧａＰ結晶層１５をヘテロ界面１８を介してヘテ
ロ構造に形成する際に、上部の成長室７より下部の成長
室１０に向かってＰＣＪｔａを担持したＲ２ガスが回り
込む問題がある。特にＰα８を構成する燐原子は軽いの
で、下部の成長室１ｏに入り込み、そのため、ＧａＡｓ
基板１２上にＩｎＧａＰ １５の結晶層が、ヘテロ界面
１８を介して確実にヘテロ構造の結晶層として形成され
ない問題を生じる。
またＩｎＧａＰの結晶層１５上にヘテロ界面を介してＧ
ａＡｓの結晶層１７が確実にヘテロ構造の結晶層として
形成されない問題を生じる。
ａＡｓの結晶層１７が確実にヘテロ構造の結晶層として
形成されない問題を生じる。
本発明は上記した問題点を除去し、化合物半導体基板上
にこの基板と組成の異なるヘテロ構造の結晶層かへテロ
界面を境に判然と区別されるようなヘテロ構造の結晶層
が得られるような化合物半導体の製造方法の提供を目的
とする。
にこの基板と組成の異なるヘテロ構造の結晶層かへテロ
界面を境に判然と区別されるようなヘテロ構造の結晶層
が得られるような化合物半導体の製造方法の提供を目的
とする。
本発明の化合物半導体の製造方法は、上下二段に分離さ
れた第１．第２の成長室７．ｌｏ内にそれぞれ導入され
るキャリアガスのうち、前記下段の成長室１０に導入す
るキャリアガスは、前記上段の成長室７に導入するキャ
リアガスの比重より大きい比重を有するようにする。
れた第１．第２の成長室７．ｌｏ内にそれぞれ導入され
るキャリアガスのうち、前記下段の成長室１０に導入す
るキャリアガスは、前記上段の成長室７に導入するキャ
リアガスの比重より大きい比重を有するようにする。
本発明の化合物半導体の製造方法は、上下二段に分離し
た成長室の下部の成長室１０に導入するキャリアガスの
比重は、上部の成長室７に導入するキャリアガスの比重
よりも大きくして上部の成長室７に設置されたソース材
料の成分を含んだキャリアガスが、下部の成長室１０に
拡散して搬入されるのを防ぎ、ヘテロ界面を境界にして
その下に形成された結晶層と結晶構造、および結晶を構
成する原子の組成が確実に判然と区別されたヘテロ構造
の化合物半導体結晶を得るようにする。
た成長室の下部の成長室１０に導入するキャリアガスの
比重は、上部の成長室７に導入するキャリアガスの比重
よりも大きくして上部の成長室７に設置されたソース材
料の成分を含んだキャリアガスが、下部の成長室１０に
拡散して搬入されるのを防ぎ、ヘテロ界面を境界にして
その下に形成された結晶層と結晶構造、および結晶を構
成する原子の組成が確実に判然と区別されたヘテロ構造
の化合物半導体結晶を得るようにする。
以下図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の詳細な説明するための説明図で、前記
した第２図と同一な部分には同一の符号を付す。
した第２図と同一な部分には同一の符号を付す。
第１図に示すように本発明の方法が従来の方法と異なる
点は、上部成長室７に基板１２を挿入し、ガス導入管１
３と１４より、ＰＯＩａを担持したＮ２ガスとキャリア
ガスとしてのＮ２ガスを導入している間に、反応管２と
仕切板６で仕切られた下部成長室１０に、キャリアガス
としてＮ２ガスより比重の大きいのＮ２ガスをキャリア
ガスとして導入する。
点は、上部成長室７に基板１２を挿入し、ガス導入管１
３と１４より、ＰＯＩａを担持したＮ２ガスとキャリア
ガスとしてのＮ２ガスを導入している間に、反応管２と
仕切板６で仕切られた下部成長室１０に、キャリアガス
としてＮ２ガスより比重の大きいのＮ２ガスをキャリア
ガスとして導入する。
このようにすれば、この下部成長室１ｏに導入されるＮ
２ガスによって、上部成長室７に導入されたＰＩＪ３を
担持したＮ２ガスが下部成長室１０に回り込むのが遮ら
れる。
２ガスによって、上部成長室７に導入されたＰＩＪ３を
担持したＮ２ガスが下部成長室１０に回り込むのが遮ら
れる。
その後、基板Ｉ２上にＩｎＧａＰの結晶層Ｉ５が成長さ
れた段階で、ソース材料のＧａＡｓ金属４、並びにＩｎ
金属８の加熱を停止し、またｐＯｈを担持したＮ２ガス
の導入を停止する。
れた段階で、ソース材料のＧａＡｓ金属４、並びにＩｎ
金属８の加熱を停止し、またｐＯｈを担持したＮ２ガス
の導入を停止する。
更に基板設置治具１１を矢印Ｂ方向に引出し、回転させ
た後、下部成長室ＩＯに導入してＧａ金属４Ａを加熱す
るとともにガス導入管１６よりＡｓαａを担持したＮ２
ガスとキャリアガスとしてのＮ２ガスを導入してＩｎＧ
ａＰ １５を成長した基板上にＧａＡｓの成長層１７を
形成する。
た後、下部成長室ＩＯに導入してＧａ金属４Ａを加熱す
るとともにガス導入管１６よりＡｓαａを担持したＮ２
ガスとキャリアガスとしてのＮ２ガスを導入してＩｎＧ
ａＰ １５を成長した基板上にＧａＡｓの成長層１７を
形成する。
このようにすれば、ヘテロ界面１Ｂを境界にしてＧａＡ
ｓ基板１２に対してＩｎＧａＰの結晶層１５がその結晶
構造、および結晶を構成する原子の組成が判然と区別さ
れた状態で形成される。またＩｎＧａＰの結晶層１５に
対してヘテロ界面１９を介してその上に形成されるＧａ
Ａｓの結晶層１７が、その結晶の構造、および結晶を構
成する原子の組成が判然と区別されて形成される。
ｓ基板１２に対してＩｎＧａＰの結晶層１５がその結晶
構造、および結晶を構成する原子の組成が判然と区別さ
れた状態で形成される。またＩｎＧａＰの結晶層１５に
対してヘテロ界面１９を介してその上に形成されるＧａ
Ａｓの結晶層１７が、その結晶の構造、および結晶を構
成する原子の組成が判然と区別されて形成される。
以上述べたように本発明の化合物半導体の製造方法によ
れば、ヘテロ構造が確実に形成された高品位な化合物半
導体結晶が得られる効果がある。
れば、ヘテロ構造が確実に形成された高品位な化合物半
導体結晶が得られる効果がある。
第１図は本発明の化合物半導体結晶の製造方法の説明図
、 第２図は従来の化合物半導体結晶の製造方法の説明図、 第３図は従来の方法で形成した化合物半導体結晶の断面
図である。 図に於いて、 １．６は仕切板、２は反応管、７は上部成長室、１０は
下部成長室、１１は基板設置治具、１２は基板、１３、
１４．１６はガス導入管を示す。
、 第２図は従来の化合物半導体結晶の製造方法の説明図、 第３図は従来の方法で形成した化合物半導体結晶の断面
図である。 図に於いて、 １．６は仕切板、２は反応管、７は上部成長室、１０は
下部成長室、１１は基板設置治具、１２は基板、１３、
１４．１６はガス導入管を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 上下二段に仕切られた第１、第２の成長室（７、１０）
内にそれぞれ第１の結晶層形成用のソース材料（４、８
）と、第２の結晶層形成用のソース材料（４Ａ）を設置
し、前記各成長室（７、１０）に於ける各々のソース材
料（４、８、４Ａ）を加熱しながら、各成長室（７、１
０）内にキャリアガスを導入し、前記第１の上部成長室
（７）に基板（１２）を導入して該基板（１２）上に第
１のソース材料（４、８）の成分を含む化合物半導体結
晶を形成後、該基板（１２）を第２の下部成長室（１０
）に導入して第２のソース材料（４Ａ）を含む化合物半
導体結晶を積層して形成する方法に於いて、 前記下部成長室（１０）に導入するキャリアガスを、前
記上部成長室（７）に導入するキャリアガスの比重より
大きい比重を有するようにしたことを特徴とする化合物
半導体結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26873485A JPS62128115A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26873485A JPS62128115A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62128115A true JPS62128115A (ja) | 1987-06-10 |
Family
ID=17462603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26873485A Pending JPS62128115A (ja) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | 化合物半導体結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62128115A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0639809U (ja) * | 1991-06-28 | 1994-05-27 | 造二 藤岡 | 空き缶拾い器 |
| JP2017067058A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 株式会社デンソー | 吸気制御装置 |
-
1985
- 1985-11-28 JP JP26873485A patent/JPS62128115A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0639809U (ja) * | 1991-06-28 | 1994-05-27 | 造二 藤岡 | 空き缶拾い器 |
| JP2017067058A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 株式会社デンソー | 吸気制御装置 |
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