JPS6254914A - 化合物半導体の気相成長法 - Google Patents
化合物半導体の気相成長法Info
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- JPS6254914A JPS6254914A JP19555685A JP19555685A JPS6254914A JP S6254914 A JPS6254914 A JP S6254914A JP 19555685 A JP19555685 A JP 19555685A JP 19555685 A JP19555685 A JP 19555685A JP S6254914 A JPS6254914 A JP S6254914A
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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ＩＩ−Ｖｌ族またはｍ−ｖ族化合物半導体の新
規な気相成長法に関する。さらに詳しくは本発明は上記
半導体のＩＩまたはＩＩＩ族金属元素の少なくとも一つ
の元素の供給源として■族または■族の有機金属ハライ
ドまたは有機金属とハロゲン化水素との反応物を用いる
ノーロゲン輸送法による化合物半導体の気相成長法に関
する。
規な気相成長法に関する。さらに詳しくは本発明は上記
半導体のＩＩまたはＩＩＩ族金属元素の少なくとも一つ
の元素の供給源として■族または■族の有機金属ハライ
ドまたは有機金属とハロゲン化水素との反応物を用いる
ノーロゲン輸送法による化合物半導体の気相成長法に関
する。
最近、ＩＩ−Ｖｌ族およびｍ−ｖ族化合物半導体は半導
体レーザー、ＦＥＴ、ＬＥＤ等種々のデバイスとしての
開発が進められている。例えばｍ−ｖ族化合物半導体で
代表的なＧａＡｓはＳｉの電子移動度の数倍以上の電子
移動度を存する直接遷移型バンド構造であるなどの特徴
を有する。
体レーザー、ＦＥＴ、ＬＥＤ等種々のデバイスとしての
開発が進められている。例えばｍ−ｖ族化合物半導体で
代表的なＧａＡｓはＳｉの電子移動度の数倍以上の電子
移動度を存する直接遷移型バンド構造であるなどの特徴
を有する。
そのため超高速デバイス用材料、レーザ・ダイオード用
材料として実用化され、更に多様な研究開発が活発にな
されている。特にＡｌＧａＡｓはＡＩの組成を変えても
格子定数がほとんど変わらないため、理想的なＡ ｌＧ
ａＡｓ−ＧａＡｓヘテロ接合が形成されレーザ°ダイオ
ード、ＨＥＭＴ （高電子移動度トランジスタ）等に応
用されている。またＡｌＩｎＧａＰは可視光レーザ・ダ
イオード用材料として期待されている。
材料として実用化され、更に多様な研究開発が活発にな
されている。特にＡｌＧａＡｓはＡＩの組成を変えても
格子定数がほとんど変わらないため、理想的なＡ ｌＧ
ａＡｓ−ＧａＡｓヘテロ接合が形成されレーザ°ダイオ
ード、ＨＥＭＴ （高電子移動度トランジスタ）等に応
用されている。またＡｌＩｎＧａＰは可視光レーザ・ダ
イオード用材料として期待されている。
これら化合物半導体は現在ＭＢＥ法（分子線エピタキシ
ャル成長法） 、ＭＯＣＶ［）法（有機金属気相成長法
）、およびクロライド法、ハイドライド法等のハロゲン
輸送法を翔いた気相成長法（Ｖ Ｐ Ｅ）で製作されて
いる。
ャル成長法） 、ＭＯＣＶ［）法（有機金属気相成長法
）、およびクロライド法、ハイドライド法等のハロゲン
輸送法を翔いた気相成長法（Ｖ Ｐ Ｅ）で製作されて
いる。
しかし、ＭＢＥ法は超格子構造等非常に微細な構造を実
験室レベルで製作するには非常に秀れた方法であるが装
置が高価なうえランニングコストも高く量産性に乏しい
。一方、ＭＯＣＶＤ法はアルシン（ＡｓＨｓ）のような
危険なガスを用いなければならないという問題もあるが
、ＶＰＥ法に比べて熱平衡状態からずれた状態で成長が
行われるために結晶性が悪いという欠点がある。
験室レベルで製作するには非常に秀れた方法であるが装
置が高価なうえランニングコストも高く量産性に乏しい
。一方、ＭＯＣＶＤ法はアルシン（ＡｓＨｓ）のような
危険なガスを用いなければならないという問題もあるが
、ＶＰＥ法に比べて熱平衡状態からずれた状態で成長が
行われるために結晶性が悪いという欠点がある。
事実、現状では超高周波ＦＥＴ用エピタキシャル層はほ
とんどハロゲン輸送法によるクロライドＶＰＥ法で生産
されている。しかし、この方法においては例えば■族金
属元素の供給源として成長炉のソース領域に溶融金属を
石英ボート上に置き、それにハロゲン源としてハロゲン
化水素例えばＨＣＩまたはＡｓＣ１５と水素とを該金属
に接触反応させ、該金属の塩化物として昇華させ、成長
領域で該金属元素と■族との結晶を成長させるため、結
晶中の■族金属元素の量を安定に供給するのが困難であ
り、また得られた結晶は均一性に問題がある。
とんどハロゲン輸送法によるクロライドＶＰＥ法で生産
されている。しかし、この方法においては例えば■族金
属元素の供給源として成長炉のソース領域に溶融金属を
石英ボート上に置き、それにハロゲン源としてハロゲン
化水素例えばＨＣＩまたはＡｓＣ１５と水素とを該金属
に接触反応させ、該金属の塩化物として昇華させ、成長
領域で該金属元素と■族との結晶を成長させるため、結
晶中の■族金属元素の量を安定に供給するのが困難であ
り、また得られた結晶は均一性に問題がある。
特に■族金属元素のＡＩについてはこの方法では溶融Ａ
Ｉと石英ボートが反応して石英が溶けてしまったり、Ａ
Ｉは非常に酸化されやすいため溶融Ａｔの表面が酸化さ
れてアルミナ被覆が生成し、１１ｃＩと内部の溶融ＡＩ
の反応が進まなくなり、Ａｌを含んだ結晶例えば八ＩＡ
ｓ、 ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＡｌＡｓ等の結晶は得られな
いのが現状である。
Ｉと石英ボートが反応して石英が溶けてしまったり、Ａ
Ｉは非常に酸化されやすいため溶融Ａｔの表面が酸化さ
れてアルミナ被覆が生成し、１１ｃＩと内部の溶融ＡＩ
の反応が進まなくなり、Ａｌを含んだ結晶例えば八ＩＡ
ｓ、 ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＡｌＡｓ等の結晶は得られな
いのが現状である。
本発明はかかる現状に鑑みなされたもので上記の欠点を
改良するものである。
改良するものである。
すなわち本発明は、
ｎ−ｖｒ族またはｍ−ｖ族化合物半導体の気相成長法に
おいて、ＩＩまたはＩＩＩ族金属元素の供給源として少
なくとも１種を該金属の有機金属ハライドまたは有機金
属あるいは有機金属ハライドとハロゲン化水素の反応物
を用いることを特徴とする化合物半導体の気相成長法を
提供するものである。
おいて、ＩＩまたはＩＩＩ族金属元素の供給源として少
なくとも１種を該金属の有機金属ハライドまたは有機金
属あるいは有機金属ハライドとハロゲン化水素の反応物
を用いることを特徴とする化合物半導体の気相成長法を
提供するものである。
本発明によれば■族または■族金属元素源が蒸気圧の高
い有機金属または有機金属ハライドであるのでキャリヤ
ーガス中での供給が容易で所望組成の結晶（エビ膜）を
成長させるためのコントロールが容易でかつ均一な結晶
を得ることができる。
い有機金属または有機金属ハライドであるのでキャリヤ
ーガス中での供給が容易で所望組成の結晶（エビ膜）を
成長させるためのコントロールが容易でかつ均一な結晶
を得ることができる。
また反応管内のソース領域で金属蒸気を経由しないので
反応管壁に金属が付着することなく特にＡＩにおいては
石英反応管に付着して反応することもほとんどなく、Ａ
ｌを含む結晶（エピｌ１ｌ）を得ることが可能となる。
反応管壁に金属が付着することなく特にＡＩにおいては
石英反応管に付着して反応することもほとんどなく、Ａ
ｌを含む結晶（エピｌ１ｌ）を得ることが可能となる。
以下本発明について詳述する。
本発明において使用される第■および■族金属元素の供
給源としては、第■族においてはＺｎ（ＣＩＩｓＬ、Ｃ
ｄ（ＣＨｓ）ｚ、Ｚｎ（ＣＨｚ）ＣＩ、 Ｃｄ（ＣＨ３
）ＣＩ 、第■族においてはＧａ（ＣＩ（ｉ）ｓ、Ｇａ
（Ｃ１ｌ：＋）ｚｃｌ、 Ｇａ（Ｃａｌｌ、）１、Ｇａ
（ＣｚＨｓ） ｔｃＩ ＳＡｌ （ＣＩり ：＋、＾
１（Ｃａｌｌｓ）ｓ、ＡＩ（ＣＩＩ＋）ｉｃｌ 、 Ａ
Ｉ（Ｃａｌｌｓ）ｚｃＩ ５Ｉｎ（ＣＨ：＋）ｉ、Ｉｎ
（ＣＩＩｚＬＣ！等が例示される。これらのうち、ハラ
イドを含まない有機金属についてはハロゲン化水素、好
ましくは塩化水素とを反応炉に供給する前、もしくは反
応炉のソース領域で反応させて、ハロゲン化物もしくは
有機金属ハライドにしてから成長領域に送ることが必要
である。有機金属ハライドはそのままで供給するか、有
機金属と同様ハロゲン化水素と反応させてハロゲン化物
としてもよい。
給源としては、第■族においてはＺｎ（ＣＩＩｓＬ、Ｃ
ｄ（ＣＨｓ）ｚ、Ｚｎ（ＣＨｚ）ＣＩ、 Ｃｄ（ＣＨ３
）ＣＩ 、第■族においてはＧａ（ＣＩ（ｉ）ｓ、Ｇａ
（Ｃ１ｌ：＋）ｚｃｌ、 Ｇａ（Ｃａｌｌ、）１、Ｇａ
（ＣｚＨｓ） ｔｃＩ ＳＡｌ （ＣＩり ：＋、＾
１（Ｃａｌｌｓ）ｓ、ＡＩ（ＣＩＩ＋）ｉｃｌ 、 Ａ
Ｉ（Ｃａｌｌｓ）ｚｃＩ ５Ｉｎ（ＣＨ：＋）ｉ、Ｉｎ
（ＣＩＩｚＬＣ！等が例示される。これらのうち、ハラ
イドを含まない有機金属についてはハロゲン化水素、好
ましくは塩化水素とを反応炉に供給する前、もしくは反
応炉のソース領域で反応させて、ハロゲン化物もしくは
有機金属ハライドにしてから成長領域に送ることが必要
である。有機金属ハライドはそのままで供給するか、有
機金属と同様ハロゲン化水素と反応させてハロゲン化物
としてもよい。
また本発明においては第■あるいは■族金属を２種以上
含む化合物半導体を製作する場合は少なくとも１種の金
属について有機金属またはを機金属ハライドを用いても
よい。すなわち、例えばＧａＡｌＡｓ、 ｒｎＡＩＡｓ
、 ＧａＡＩＡｓＰ、 ＩｎＡＩＡｓＰの場合、ＡＩ、
ＧＡ、Ｉｎのいずれか１つの供給源を上記の手法を用
いてもよく、他の供給源については従来のクロライドＶ
ＰＥ法を適用してもよいが少なくともＡＩについては本
発明の方法を適用するのが好ましい。
含む化合物半導体を製作する場合は少なくとも１種の金
属について有機金属またはを機金属ハライドを用いても
よい。すなわち、例えばＧａＡｌＡｓ、 ｒｎＡＩＡｓ
、 ＧａＡＩＡｓＰ、 ＩｎＡＩＡｓＰの場合、ＡＩ、
ＧＡ、Ｉｎのいずれか１つの供給源を上記の手法を用
いてもよく、他の供給源については従来のクロライドＶ
ＰＥ法を適用してもよいが少なくともＡＩについては本
発明の方法を適用するのが好ましい。
以下本発明の態様について図面により説明する。第１図
は本発明に使用する装置の模式図である。第１図ライン
２より■またはｍ族金属元素の供給源となる該金属の有
機金属または有機金属ハライド蒸気を反応器１のソース
領域６ヘフイードする。
は本発明に使用する装置の模式図である。第１図ライン
２より■またはｍ族金属元素の供給源となる該金属の有
機金属または有機金属ハライド蒸気を反応器１のソース
領域６ヘフイードする。
例えば、ＡＩの場合はＡＩ（ＣＨｚ）３、ＡＩ（Ｃｉｌ
ｌＳ）ｉ、ＡＩ（ＣＩｌｉ）ｚｃＩ等、Ｇａの場合Ｇａ
（ＣＨｓ）ｙ 、Ｇａ（ＣＩ＊）ｚｃｌＩｎの場合、Ｉ
ｎ（ＣＨｓ）：＋、Ｉｎ（ＣＨｓ）ｚｃＩ、■族金属の
場合、Ｚｎ（ＣＨ３）ｚ、Ｚｎ （ＣＦＩ３）ＣＩ 、
Ｃｄ （ＣＨｓ） ｚ、Ｃｄ（ＣＬ）ＣＩ等である。
ｌＳ）ｉ、ＡＩ（ＣＩｌｉ）ｚｃＩ等、Ｇａの場合Ｇａ
（ＣＨｓ）ｙ 、Ｇａ（ＣＩ＊）ｚｃｌＩｎの場合、Ｉ
ｎ（ＣＨｓ）：＋、Ｉｎ（ＣＨｓ）ｚｃＩ、■族金属の
場合、Ｚｎ（ＣＨ３）ｚ、Ｚｎ （ＣＦＩ３）ＣＩ 、
Ｃｄ （ＣＨｓ） ｚ、Ｃｄ（ＣＬ）ＣＩ等である。
有機金属の場合、ライン３よりハロゲン化水素好ましく
はＨＣＩガスを供給して、反応炉に入る前に塩化物、も
しくは有機金属ハライドにしてから反応炉に供給する。
はＨＣＩガスを供給して、反応炉に入る前に塩化物、も
しくは有機金属ハライドにしてから反応炉に供給する。
有機金属ハライドと）ＩＣＩを反応させ塩化物にしてか
ら供給してもよい。
ら供給してもよい。
勿論、反応炉のソース領域で反応させ塩化物にしてもよ
い。ＨＣＩガスは（１１式の ＡｓＣ１５＋ ３／２■ｔ −１／４ＡＳ４ ＋ ３
１１ＣＩ Ｔｉ）反応で得られたものを使用して
もよく、高純度のＩＩｃＩであれば特に限定されない、
有機金属はＨＣＩと（２）式にしたがって反応し塩化物
となる。
い。ＨＣＩガスは（１１式の ＡｓＣ１５＋ ３／２■ｔ −１／４ＡＳ４ ＋ ３
１１ＣＩ Ｔｉ）反応で得られたものを使用して
もよく、高純度のＩＩｃＩであれば特に限定されない、
有機金属はＨＣＩと（２）式にしたがって反応し塩化物
となる。
ＭＲ，＋ １１１１ＣＩ ＭＣＩ、１＋ ｎＲＨ（２
）（ここでＭはＩＩまたはＩＩＩ族金属、ｎは金属の原
子価、Ｒはメチルまたはエチ ル基）また有機金属ハライドは下式（３）により生成す
る。
）（ここでＭはＩＩまたはＩＩＩ族金属、ｎは金属の原
子価、Ｒはメチルまたはエチ ル基）また有機金属ハライドは下式（３）により生成す
る。
ＭＲ，＋ ＩＩｃＩ →ＭＲ，ＩＣＩ ＋ ＲＨ（
３１（Ｍ、ｎＳＲは＋２１式の定義と同じ）有機金属ハ
ライドを塩化物にする場合は下式（４）により行う。
３１（Ｍ、ｎＳＲは＋２１式の定義と同じ）有機金属ハ
ライドを塩化物にする場合は下式（４）により行う。
ＭＲ，−ＩＣＩ ＋ （ｎ−１）ＩＣＩ ＭＣ
Ｉ、 ＋ （ｎ−１）ＲＨ（４１（Ｍ、ｎ、Ｒは（２
）式の定義と同じ）どのような金属の塩化物を成長領域
に供給するかは金属の種類にもよるが、例えばＡＩの場
合、後述するように反応炉では熱平衡的にＡ２Ｃｌでは
なくほとんどがＡ２Ｃｌ３として存在するので金属トリ
ハライドの形が好ましい。Ｉｎ、 Ｇａにおいては一価
化合物が支配的であるので、ＧａＣ１，ＩｎＣｌとする
のが好ましい。
Ｉ、 ＋ （ｎ−１）ＲＨ（４１（Ｍ、ｎ、Ｒは（２
）式の定義と同じ）どのような金属の塩化物を成長領域
に供給するかは金属の種類にもよるが、例えばＡＩの場
合、後述するように反応炉では熱平衡的にＡ２Ｃｌでは
なくほとんどがＡ２Ｃｌ３として存在するので金属トリ
ハライドの形が好ましい。Ｉｎ、 Ｇａにおいては一価
化合物が支配的であるので、ＧａＣ１，ＩｎＣｌとする
のが好ましい。
すなわち、有機金属ハライドを用いる場合はこのまま供
給してもよく、金属ハライドにするためＡＩのように余
分の１１０１を必要としない。
給してもよく、金属ハライドにするためＡＩのように余
分の１１０１を必要としない。
なお、ライン２によるこれらの供給はヘリウムをキャリ
ヤーガスに用いて反応炉に送り込む。
ヤーガスに用いて反応炉に送り込む。
のが好ましい。
また例えば八１ＧａＡｓ、 ＩｎＡＩＰ等の２種の■族
金属の化合物半導体混晶を製造する場合、新たに別のラ
インを設けて（図示せず）、前記と同様に供給すればよ
い。
金属の化合物半導体混晶を製造する場合、新たに別のラ
インを設けて（図示せず）、前記と同様に供給すればよ
い。
また、この場合Ａ１について本発明の方法を用い、Ｇａ
、 Ｉｎについては従来のハロゲン輸送法による気相成
長を適用することも可能でこの方法は好ましい方法であ
る。
、 Ｉｎについては従来のハロゲン輸送法による気相成
長を適用することも可能でこの方法は好ましい方法であ
る。
一方、第■、■元素の供給源は従来のノ１０ゲン輸送法
による気相成長法と同様にして行える。
による気相成長法と同様にして行える。
すなわち、ＡｓＣ１５、ＰＣｌ５、Ｓｅ１１ｇ等の形で
ライン４から供給する。この際ヘリウムをキャリヤーと
するのが好ましく、また水素を添加することにより、例
えばＡｓＣｌｚの場合、（１）式と同じ反が起こり％Ａ
Ｓ４が生成する。
ライン４から供給する。この際ヘリウムをキャリヤーと
するのが好ましく、また水素を添加することにより、例
えばＡｓＣｌｚの場合、（１）式と同じ反が起こり％Ａ
Ｓ４が生成する。
また他の方法としてＡｓ （ＣＨｓ） ３／１１２ ま
たはＡｓＨ。
たはＡｓＨ。
の形で供給し成長領域７で＾Ｓにすることもできる。
一方、ハライドの形の第「またはｍ族金属元素は成長領
域でライン５からの１１２と反応し、金属元素が析出す
る。
域でライン５からの１１２と反応し、金属元素が析出す
る。
＾１、Ｇａについて例を示せば、（５）、（６）式のよ
うになる。
うになる。
ＧａＣｌ ＋ １／２Ｈｚ Ｇａ ＋ ＨＣＩ
（５１八１ｃ１３ ＋ ３／２Ｈａ
Ａｌ ＋ ３８ＣＩ （６）ＧａＡｓ
の場合についていえば、基板８上（ＧａＡｓ基板）に析
出したＧａとＡｓｓが直ちに結合し、ＧａＡｓの結晶が
成長する。
（５１八１ｃ１３ ＋ ３／２Ｈａ
Ａｌ ＋ ３８ＣＩ （６）ＧａＡｓ
の場合についていえば、基板８上（ＧａＡｓ基板）に析
出したＧａとＡｓｓが直ちに結合し、ＧａＡｓの結晶が
成長する。
さらにこれにＡＩが加わった系の場合、式（７）のよう
に混晶の成長が行われる。
に混晶の成長が行われる。
ＸＡＩ＋（１−Ｘ）Ｇａ ＋ １／４Ａｓ、 Ａ
１１ｌ Ｇａ１−ｇ Ａｓ （７）（式中Ｘは０
＜Ｘ＜１） 他の元素の組合せにおいても同様な反応が起こり、混晶
が成長する。この成長方法においては表面反応律速で行
われるため成長した混晶（エビ膜）は均一性が非常にす
ぐれている。
１１ｌ Ｇａ１−ｇ Ａｓ （７）（式中Ｘは０
＜Ｘ＜１） 他の元素の組合せにおいても同様な反応が起こり、混晶
が成長する。この成長方法においては表面反応律速で行
われるため成長した混晶（エビ膜）は均一性が非常にす
ぐれている。
尚、ガスは排気口９から排気される。
第２図はライン２より月（ＣＨｉ）ｚｃｌ、ライン４よ
りＡｓＣＩｔを供給した場合について熱平衡計算により
ソース領域６および成長領域７でのＡｌＣ１ｚ、Ａ２Ｃ
ｌの分圧の変化をソース領域６、成長領域７の温度を変
えて（６，７の温度は同一）調べたものである。図２か
ら（イ）前述したようにＡ１の塩化物はほとんどがＡｌ
ＣＩｌの型をしている。
りＡｓＣＩｔを供給した場合について熱平衡計算により
ソース領域６および成長領域７でのＡｌＣ１ｚ、Ａ２Ｃ
ｌの分圧の変化をソース領域６、成長領域７の温度を変
えて（６，７の温度は同一）調べたものである。図２か
ら（イ）前述したようにＡ１の塩化物はほとんどがＡｌ
ＣＩｌの型をしている。
（ロ）熱計算を行った範囲（６７０℃〜８３０℃）では
常に成長領域７のＡｌ（：Ｉ＋の分圧がソース領域６の
Ａ２Ｃｌ３の分圧の半分以下である。即ち、成長領域で
は系に供給されたＡＩの半分が析出されるはずである。
常に成長領域７のＡｌ（：Ｉ＋の分圧がソース領域６の
Ａ２Ｃｌ３の分圧の半分以下である。即ち、成長領域で
は系に供給されたＡＩの半分が析出されるはずである。
従って成長領域に充分なＡｓガスが存在すればＡｌＡｓ
の成長が起こることが判る。
の成長が起こることが判る。
従来のハロゲン輸送法による気相成長方法ではソース領
域の温度を成長領域のそれよりも高くし、温度を別々に
コントロール必要があった。
域の温度を成長領域のそれよりも高くし、温度を別々に
コントロール必要があった。
しかし、本発明においてはヘリウムをキャリヤーガスと
して用い、それにＨ２を加えることにより金属の塩化物
を還元して成長を行うためソース領域、成長領域の温度
は同一でかつ均一にすることができ、反応も表面反応律
速であるため均一な成長層を得ることができる特徴があ
る。
して用い、それにＨ２を加えることにより金属の塩化物
を還元して成長を行うためソース領域、成長領域の温度
は同一でかつ均一にすることができ、反応も表面反応律
速であるため均一な成長層を得ることができる特徴があ
る。
以下実施例により本発明を具体的に説明する実施例
第３図に示した装置により７５０℃でＡｌＧａＡｓの気
相成長を行った。管状炉１１内の石英製反応管１０のＧ
ａについては従来のハロゲン輸送法のようにソース領域
１２に石英ボート上に溶融Ｇａ１５を置きその下流にバ
ッフル１６を設けた。一方、ライン１７より１容量％の
Ｈｚを含むヘリウムガスを１００ｍ１／分の速度で送り
、７℃に保たれた液体ＡｓＣ１ｘ１８をバブリングによ
り気化させてＧａソース領域１５へ供給しＧａ とＡ３
Ｃｌ３を式（８）のように反応させ成長領域１３へ送り
込んだ。
相成長を行った。管状炉１１内の石英製反応管１０のＧ
ａについては従来のハロゲン輸送法のようにソース領域
１２に石英ボート上に溶融Ｇａ１５を置きその下流にバ
ッフル１６を設けた。一方、ライン１７より１容量％の
Ｈｚを含むヘリウムガスを１００ｍ１／分の速度で送り
、７℃に保たれた液体ＡｓＣ１ｘ１８をバブリングによ
り気化させてＧａソース領域１５へ供給しＧａ とＡ３
Ｃｌ３を式（８）のように反応させ成長領域１３へ送り
込んだ。
３Ｇａ ＋ ＡｓＣＩｌ ３ＧａＣ
１＋ １／４＾ｓ ａ （８）一方、
ＡＩについては本発明を通用し、ライン１９によりライ
ン１７と同じ組成のガスを１００ｍ１／分の速度で供給
し、２０℃に保たれたＡＩ（ＣＨｉ）ｚｃＩ２０をバブ
リングさせて気化させソース領域１２へ供給した。また
ｌＩｃ１源としてライン２１よりライン１８と同じ組成
のガスを５０ｍ１／分の速度で送り、ＡｓＣＩｌ ２２
をバブリングにより気化した後ヒーター２３で加熱して
Ｈ２と反応させ式（９）のように ４゜１１ｃＩを生成
させ、 ’ＡｓＣ１ｚ ＋ ３／２１（２１／４ＡＳ、
＋ ３１１Ｃ１（９）これをＡＩ（ＣＨｉ）
ｚｃｌのラインとソース領域に入る直前に混合し、ソー
ス領域１２に供給しＡＩ（ＣＩｌ：１）ＣＩと反応させ
八１ｃＩ３とした。
１＋ １／４＾ｓ ａ （８）一方、
ＡＩについては本発明を通用し、ライン１９によりライ
ン１７と同じ組成のガスを１００ｍ１／分の速度で供給
し、２０℃に保たれたＡＩ（ＣＨｉ）ｚｃＩ２０をバブ
リングさせて気化させソース領域１２へ供給した。また
ｌＩｃ１源としてライン２１よりライン１８と同じ組成
のガスを５０ｍ１／分の速度で送り、ＡｓＣＩｌ ２２
をバブリングにより気化した後ヒーター２３で加熱して
Ｈ２と反応させ式（９）のように ４゜１１ｃＩを生成
させ、 ’ＡｓＣ１ｚ ＋ ３／２１（２１／４ＡＳ、
＋ ３１１Ｃ１（９）これをＡＩ（ＣＨｉ）
ｚｃｌのラインとソース領域に入る直前に混合し、ソー
ス領域１２に供給しＡＩ（ＣＩｌ：１）ＣＩと反応させ
八１ｃＩ３とした。
一方、ライン２４より１１２を２００ｍ ｌ／分の速度
で供給した。
で供給した。
成長領域で前式（５） 、 （６） 、 （７）の反応
が起こりＡ ｌＧａＡｓの混晶がＧａＡｓ基板１４上に
成長した。ガスは排気口２５から排気した。
が起こりＡ ｌＧａＡｓの混晶がＧａＡｓ基板１４上に
成長した。ガスは排気口２５から排気した。
第４図は得られた混晶の成長層の組成分布をスパッタし
なからオージェ電子分光により測定したものである。
なからオージェ電子分光により測定したものである。
なお、第４図の試料は八１ＧａＡｓの成長をより判り易
くするためＡｌＧａＡｓ成長の後に１供給源を止めＧａ
Ａｓの成長を行ったものである。
くするためＡｌＧａＡｓ成長の後に１供給源を止めＧａ
Ａｓの成長を行ったものである。
表面に一部ＡＩＺＯ３の酸化物がみえるが４一温度領域
を用いた本発明方法で成長させているため均一なＡｌＧ
ａＡｓの混晶が得られることが判る。
を用いた本発明方法で成長させているため均一なＡｌＧ
ａＡｓの混晶が得られることが判る。
第１図は気相成長装置の概略図、第２図はソース領域、
成長領域でのＡｓＣｌｚ、Ａ２Ｃｌの熱力学的計算によ
り求めた気相平衡図、第３図は本発明の詳細な説明する
ための気相成長装置の概略図、第４図は実施例で得られ
た混晶の深さ方向の組成分布とオージェ電子分光測定に
より求めた図である。 １．１０・・・反応器、２．３．４．５・・・供給ライ
ン、６．１２・・・ソース領域、７．１３・・−・成長
領域８．１４ ・・・ＧａＡｓ基板、９．２５・−・排
気口へＮｉ＼ ■） ジ盈ＴＬ（’Ｃ） 第２図
成長領域でのＡｓＣｌｚ、Ａ２Ｃｌの熱力学的計算によ
り求めた気相平衡図、第３図は本発明の詳細な説明する
ための気相成長装置の概略図、第４図は実施例で得られ
た混晶の深さ方向の組成分布とオージェ電子分光測定に
より求めた図である。 １．１０・・・反応器、２．３．４．５・・・供給ライ
ン、６．１２・・・ソース領域、７．１３・・−・成長
領域８．１４ ・・・ＧａＡｓ基板、９．２５・−・排
気口へＮｉ＼ ■） ジ盈ＴＬ（’Ｃ） 第２図
Claims (4)
- （１）II−VI族またはIII−Ｖ族の化合物半導体のハロ
ゲン輸送法による気相成長法において、IIまたはIII族
金属元素の供給源として少なくとも１種を該金属の有機
金属ハライドまたは有機金属あるいは有機金属ハライド
とハロゲン水素の反応物を用いることを特徴とする化合
物半導体の気相成長法 - （２）有機金属あるいは有機金属ハライドとハロゲン化
水素との反応物が該金属のハライドである特許請求の範
囲第（１）項記載の気相成長法 - （３）金属ハライドをヘリウムをキャリヤーガスとして
供給し、成長領域で水素と混合して金属に還元し、成長
させる特許請求の範囲第（２）項記載の気相成長法 - （４）有機金属ハライドがＡｌ（ＣＨ＿３）＿２Ｃｌで
ある特許請求の範囲第（１）〜（３）項記載の気相成長
法（５）有機金属がＡｌ（ＣＨ＿３）＿３またはＡｌ（
Ｃ＿２Ｈ＿５）＿３であり、ハロゲン化水素が塩化水素
である特許請求の範囲第（１）〜（３）項記載の気相成
長法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19555685A JPS6254914A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 化合物半導体の気相成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19555685A JPS6254914A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 化合物半導体の気相成長法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6254914A true JPS6254914A (ja) | 1987-03-10 |
Family
ID=16343073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19555685A Pending JPS6254914A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 化合物半導体の気相成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6254914A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4832470A (ja) * | 1971-08-31 | 1973-04-28 |
-
1985
- 1985-09-04 JP JP19555685A patent/JPS6254914A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4832470A (ja) * | 1971-08-31 | 1973-04-28 |
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