JPS6286710A - ３−ｖ族化合物半導体基板 - Google Patents
３−ｖ族化合物半導体基板Info
- Publication number
- JPS6286710A JPS6286710A JP22735985A JP22735985A JPS6286710A JP S6286710 A JPS6286710 A JP S6286710A JP 22735985 A JP22735985 A JP 22735985A JP 22735985 A JP22735985 A JP 22735985A JP S6286710 A JPS6286710 A JP S6286710A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- layer
- compound semiconductor
- gaas
- group compound
- 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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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (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】
〈産業上の利用分野〉
本発明はｍ−ｖ族化合物基板に関し、特にはＳｉを基板
としてその上に成長させた欠陥の少ない■−Ｖ族化合物
半導体基板に関する。
としてその上に成長させた欠陥の少ない■−Ｖ族化合物
半導体基板に関する。
〈従来の技術〉
最近Ｓｉ基板上に単結晶ＧａＡｓを成長させるための研
究開発が活発に行われている。これは高即 品質ＧａＡｓ層の成長に成晦すれば安価な高性能ＧａＡ
ｓ太陽電池や高速ＧａＡｓ素子（例えばＧａＡｓＩＣ等
）を作製することが可能となることによる。
究開発が活発に行われている。これは高即 品質ＧａＡｓ層の成長に成晦すれば安価な高性能ＧａＡ
ｓ太陽電池や高速ＧａＡｓ素子（例えばＧａＡｓＩＣ等
）を作製することが可能となることによる。
しかしＧａＡｓとＳｉとの間には約４影の格子定数の差
があるため高品位ＧａＡｓ層の形成は極めて困難である
とされ、従来から両層の間にＧｅ層を介挿させたｓｉ／
Ｇｅ、／ＧａＡｓ構造が提案されている。
があるため高品位ＧａＡｓ層の形成は極めて困難である
とされ、従来から両層の間にＧｅ層を介挿させたｓｉ／
Ｇｅ、／ＧａＡｓ構造が提案されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上記従来のＧｅ層を介挿した基板構造では、半導体基板
を作製する過程で成長のための材料置換の手間が必要に
なシ、製造工程が繁雑になるだけでなく、品質の面から
も必ずしも充分なものとはいえなかった。
を作製する過程で成長のための材料置換の手間が必要に
なシ、製造工程が繁雑になるだけでなく、品質の面から
も必ずしも充分なものとはいえなかった。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、Ｓｉ基板
上にｍ−ｖ族化合物半導体層を堆積するにあたって、予
め不純物のドーピング量が異なる同じｍ−ｖ族化合物の
薄い層、即ち不純物濃度の低い層と高い層を交互に成長
させ、その上に半導体を作製するためのｍ−ｖ族化合物
半導体層を成長させて半導体作製の基板とする。
上にｍ−ｖ族化合物半導体層を堆積するにあたって、予
め不純物のドーピング量が異なる同じｍ−ｖ族化合物の
薄い層、即ち不純物濃度の低い層と高い層を交互に成長
させ、その上に半導体を作製するためのｍ−ｖ族化合物
半導体層を成長させて半導体作製の基板とする。
半導体基板中には一般に多くの格子欠陥（空格子、格子
間原子、転位等）が含まれているが、このような格子欠
陥は半導体基板中で拡散等によっＩ） てしばしば移動する。その移動愕半導体基板に含まれる
不純物の濃度に大きく影響されることが知られている。
間原子、転位等）が含まれているが、このような格子欠
陥は半導体基板中で拡散等によっＩ） てしばしば移動する。その移動愕半導体基板に含まれる
不純物の濃度に大きく影響されることが知られている。
第２図は、ｎ型不純物２をドーピングしたＧａＡｓ基板
ｌ基板路子３からなる格子欠陥が含まれている場合の格
子構造を模型的に示したもので、空格子３は不純物２の
ドーピング量に従って動きが困難になる。即ち不純物濃
度が低い基板は定性的に軟らかく、格子欠陥は余り阻止
されることなく基板中を移動し、従って導入されてくる
格子欠陥に対しても受は入れ易く、吸収し易いという性
質をもつ。しかし濃度が高くなるに従って不純物は移動
する格子欠陥に対して障害となシ、それだけ動きはにふ
くなって格子欠陥を固定させ、格子欠陥吸収の能力も著
しく低下して半導体は硬くなる。本発明はこのような不
純物濃度によって格子欠陥の動きが異なる性質を利用し
てＳｉ基板上に作製した半導体基板である。
ｌ基板路子３からなる格子欠陥が含まれている場合の格
子構造を模型的に示したもので、空格子３は不純物２の
ドーピング量に従って動きが困難になる。即ち不純物濃
度が低い基板は定性的に軟らかく、格子欠陥は余り阻止
されることなく基板中を移動し、従って導入されてくる
格子欠陥に対しても受は入れ易く、吸収し易いという性
質をもつ。しかし濃度が高くなるに従って不純物は移動
する格子欠陥に対して障害となシ、それだけ動きはにふ
くなって格子欠陥を固定させ、格子欠陥吸収の能力も著
しく低下して半導体は硬くなる。本発明はこのような不
純物濃度によって格子欠陥の動きが異なる性質を利用し
てＳｉ基板上に作製した半導体基板である。
〈作 用〉
Ｓｉ基板との界面に発生した格子欠陥は、不純物濃度の
低い層で吸収されるが、低不純物濃度層には隣接して高
不純物濃度層が作製されるため、吸収された格子欠陥は
高不純物濃度層で動きが阻止される。従ってその上に成
長させた半導体層にはＳｉ基板との界面近傍で発生した
格子欠陥がほとんど伝えられることがなく、能動領域の
ためのｍ−ｖ族化合物半導体層を高品位に保つことがで
きる。
低い層で吸収されるが、低不純物濃度層には隣接して高
不純物濃度層が作製されるため、吸収された格子欠陥は
高不純物濃度層で動きが阻止される。従ってその上に成
長させた半導体層にはＳｉ基板との界面近傍で発生した
格子欠陥がほとんど伝えられることがなく、能動領域の
ためのｍ−ｖ族化合物半導体層を高品位に保つことがで
きる。
〈実施例〉
第１図において、４はｎ型Ｓｉ単結晶基板でこれを基板
にしてＳｉとエネルギ禁止帯の大きさがほぼ同程度のｍ
−ｖ族化合物半導体の一種であるＧａＡｓ層５が作製さ
れている。該ＧａＡｓ層５は、従来公知のＭＯＣＶＤ或
いはＭＢＥによる成膜技術を用いて作製されるが、太陽
電池やトランジヌタを作製する能動半導体領域のＧａＡ
ｓ層５０を作製する前に、上記Ｓｉ基板４との間に、格
子欠陥の伝播を阻止するためのＧａＡｓのモジュレーシ
ョンドーピング層５１が作製される。該モジュレーショ
ンドーピング層５１は、Ｓｉ基板４上に不純物ドーピン
グ量の少々いｎ−−ＧａＡｓ１ｉ５１ａとドーピング量
の多いｎ”−ＧａＡｓ層５１ｂを交互に作製してなり、
各層の膜厚は１００Ａ程度で少なくとも３層が積層され
、重ねる膜数は多い程高い格子欠陥阻止機能をもった中
間層を得ることができる。
にしてＳｉとエネルギ禁止帯の大きさがほぼ同程度のｍ
−ｖ族化合物半導体の一種であるＧａＡｓ層５が作製さ
れている。該ＧａＡｓ層５は、従来公知のＭＯＣＶＤ或
いはＭＢＥによる成膜技術を用いて作製されるが、太陽
電池やトランジヌタを作製する能動半導体領域のＧａＡ
ｓ層５０を作製する前に、上記Ｓｉ基板４との間に、格
子欠陥の伝播を阻止するためのＧａＡｓのモジュレーシ
ョンドーピング層５１が作製される。該モジュレーショ
ンドーピング層５１は、Ｓｉ基板４上に不純物ドーピン
グ量の少々いｎ−−ＧａＡｓ１ｉ５１ａとドーピング量
の多いｎ”−ＧａＡｓ層５１ｂを交互に作製してなり、
各層の膜厚は１００Ａ程度で少なくとも３層が積層され
、重ねる膜数は多い程高い格子欠陥阻止機能をもった中
間層を得ることができる。
上記モジュレーションドーピング層５１の上にｎ−Ｇａ
Ａｓ層５０が続いて成膜され、半導体素子を作製するた
めの領域を提供する。
Ａｓ層５０が続いて成膜され、半導体素子を作製するた
めの領域を提供する。
上記構造の半導体基板では、Ｓｉ基板上に成膜する過程
でＧ ａＡｓの界面で発生した格子欠陥６はまず低濃度
のｎ−−ＧａＡｓ層５１ａ内に円滑に吸収され、Ｓｉ基
板４に対して単結晶ＧａＡｓ層が整合よく成膜される。
でＧ ａＡｓの界面で発生した格子欠陥６はまず低濃度
のｎ−−ＧａＡｓ層５１ａ内に円滑に吸収され、Ｓｉ基
板４に対して単結晶ＧａＡｓ層が整合よく成膜される。
ｎ−″−ＧａＡｓ層５１ａに吸収された格子欠陥６は、
隣接した高濃度のｎ＋−ＧａＡｓ層５１ｂに動きが阻止
され、それ以上の層に広がることが防止される。従って
ｎ一層５１ａとｎ＋層５１ｂを交互に複数回重ねた上に
作製したｎ−ＧａＡＢ基板５０に、上記Ｓｉ基板４との
界面近傍に発生した格子欠陥６が到達する量は著しく減
少し、素子を作製するＧａＡｓ層５ｏは高品質に保持さ
れる。
隣接した高濃度のｎ＋−ＧａＡｓ層５１ｂに動きが阻止
され、それ以上の層に広がることが防止される。従って
ｎ一層５１ａとｎ＋層５１ｂを交互に複数回重ねた上に
作製したｎ−ＧａＡＢ基板５０に、上記Ｓｉ基板４との
界面近傍に発生した格子欠陥６が到達する量は著しく減
少し、素子を作製するＧａＡｓ層５ｏは高品質に保持さ
れる。
尚上記モジュレーションドーピング層に代えて、ｎ−Ｇ
ａＡｓ層のみを介挿した場合には格子欠陥を充分に吸収
し得す、またｎ−−ＧａＡｓ層のみを介挿した場合には
吸収した格子欠陥の伝播を止めることができず、いずれ
も充分［目的を達成し得ない。
ａＡｓ層のみを介挿した場合には格子欠陥を充分に吸収
し得す、またｎ−−ＧａＡｓ層のみを介挿した場合には
吸収した格子欠陥の伝播を止めることができず、いずれ
も充分［目的を達成し得ない。
〈効 果〉
以上本発明によれば、不純物濃度を制御することによっ
て、Ｓｉ基板上に高品位のｍ−ｖ族化合域となる半導体
層と同じｍ−ｖ族化合物をＳｉ基板に堆積するため、材
料ガスの置換等による手間がなく、製造工程を簡単にす
るだけでなく安定して高品質基板を作ることができ、ｍ
−、ｖ族化合物半導体の利用を一層促進することができ
る・
て、Ｓｉ基板上に高品位のｍ−ｖ族化合域となる半導体
層と同じｍ−ｖ族化合物をＳｉ基板に堆積するため、材
料ガスの置換等による手間がなく、製造工程を簡単にす
るだけでなく安定して高品質基板を作ることができ、ｍ
−、ｖ族化合物半導体の利用を一層促進することができ
る・
第１図は本発明による一実施例を示す半導体基板断面図
、第２図は格子欠陥を含む結晶格子の模型図である。 ４ ： Ｓｉ基板 ５１ａ ： ｎ −ＧａＡｓ基板
５１ｂ 、 ｎ −ＧａＡｓ基板 ５０ ： ｎ−Ｇ
ａＡｓ基板代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名
）第１図 第２図
、第２図は格子欠陥を含む結晶格子の模型図である。 ４ ： Ｓｉ基板 ５１ａ ： ｎ −ＧａＡｓ基板
５１ｂ 、 ｎ −ＧａＡｓ基板 ５０ ： ｎ−Ｇ
ａＡｓ基板代理人 弁理士 福 士 愛 彦（他２名
）第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｓｉとエネルギ禁止帯の大きさがほぼ等しいIII−
Ｖ族化合物を、Ｓｉ基板上に単結晶成長させたIII−Ｖ
族化合物半導体基板において、能動素子領域となるIII
−Ｖ族化合物半導体層と上記Ｓｉ基板間に、不純物濃度
が異なるIII−Ｖ族化合物層を交互に３層以上介挿して
なることを特徴とするIII−Ｖ族化合物半導体基板。 ２、前記III−Ｖ族化合物半導体はＧａＡｓであること
を特徴とする請求の範囲第１項記載のIII−Ｖ族化合物
半導体基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22735985A JPS6286710A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | ３−ｖ族化合物半導体基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22735985A JPS6286710A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | ３−ｖ族化合物半導体基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6286710A true JPS6286710A (ja) | 1987-04-21 |
Family
ID=16859561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22735985A Pending JPS6286710A (ja) | 1985-10-11 | 1985-10-11 | ３−ｖ族化合物半導体基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6286710A (ja) |
-
1985
- 1985-10-11 JP JP22735985A patent/JPS6286710A/ja active Pending
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