JPS63119227A - 液相成長方法 - Google Patents
液相成長方法Info
- Publication number
- JPS63119227A JPS63119227A JP61264550A JP26455086A JPS63119227A JP S63119227 A JPS63119227 A JP S63119227A JP 61264550 A JP61264550 A JP 61264550A JP 26455086 A JP26455086 A JP 26455086A JP S63119227 A JPS63119227 A JP S63119227A
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- JP
- Japan
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- solution
- growth
- sliding
- solutions
- shape
- 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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- Semiconductor Lasers (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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
本発明は極薄膜エピタキシャル層の形成に用いる液相成
長方法に関するものである。
長方法に関するものである。
従来の技術
従来、量子井戸型層のような極薄膜エピタキシャル層の
形成は、分子線エピタキシャル法や有機２ ′ ・ 金属気相成長方法等が主として用いられ、液相成長方法
は成長速度が速いため極薄膜層（く６００人）の厚み制
御が極めて困難なため、殆んど実施されていなかった。
形成は、分子線エピタキシャル法や有機２ ′ ・ 金属気相成長方法等が主として用いられ、液相成長方法
は成長速度が速いため極薄膜層（く６００人）の厚み制
御が極めて困難なため、殆んど実施されていなかった。
ところが成長装置の簡便さ、価格あるいは成長層自体の
結晶性等において現在のところ液相成長法が最も優れて
いることは広く衆知の事実であり、液相成長法によって
制御性良く極薄膜層を形成することは実用上極めて重要
である。
結晶性等において現在のところ液相成長法が最も優れて
いることは広く衆知の事実であり、液相成長法によって
制御性良く極薄膜層を形成することは実用上極めて重要
である。
液相成長法で極薄膜のエピタキシャル層を形成すること
に関しては、特願昭５９−２１６６５４号（特開昭６１
−９７１８９号）で出願されている。この特許出願の概
要について以下に簡単に説明する。
に関しては、特願昭５９−２１６６５４号（特開昭６１
−９７１８９号）で出願されている。この特許出願の概
要について以下に簡単に説明する。
液相成長法で極薄膜のエピタキシャル層を形成する場合
、成長速度が速いため、通常１秒以下の非常に短い成長
時間で成長する必要がある。そのため、基板を摺動させ
て溶液と完全に接触させるまでの時間ｔ１と基板を摺動
させて溶液を完全にワイプオフさせるまでの時間ｔ３の
和（１１＋１３）が、基板と溶液とが停止して保持され
る時間ｔ２３ベー／ と同程度か長い場合、成長時間が規定出来ず成長層厚が
制御できない。そこで上記特許出願では、溶液と接触さ
せる間は基板を停止することなく一定速度で摺動した状
態で成長を行なう）−摺動成長」の方法をとっている３
、ここで成長時間ｔｇは溶液溜の長さＬと摺動速度Ｖの
比Ｌ ／ ’ｖで定義される。
、成長速度が速いため、通常１秒以下の非常に短い成長
時間で成長する必要がある。そのため、基板を摺動させ
て溶液と完全に接触させるまでの時間ｔ１と基板を摺動
させて溶液を完全にワイプオフさせるまでの時間ｔ３の
和（１１＋１３）が、基板と溶液とが停止して保持され
る時間ｔ２３ベー／ と同程度か長い場合、成長時間が規定出来ず成長層厚が
制御できない。そこで上記特許出願では、溶液と接触さ
せる間は基板を停止することなく一定速度で摺動した状
態で成長を行なう）−摺動成長」の方法をとっている３
、ここで成長時間ｔｇは溶液溜の長さＬと摺動速度Ｖの
比Ｌ ／ ’ｖで定義される。
従来の前記特許出願で用いられている装置系の概略図を
第４図に示す。１は基板、２，３．４は成長溶液、６は
摺動可能な基板を収納するスライダー、６は成長溶液を
収納する溶液ホルダー、７はボート台である。しかしな
がら多重量子井戸構造を作製する場合、成長溶液２，４
をバリア層溶液、３を極薄膜の井戸層溶液とすると、基
板１をバリア層溶液２と４間で往復摺動させて成長する
ことになるが、この際、井戸層の禁止帯幅がわずかずつ
ずれてしまい、多重量子井戸層の自然放出光の半値幅が
広がってし１５組成変動の現象が発生する３、その原因
としては、基板１を摺動させる際、ノ１戸層溶液３の底
表面がスライダー５と接触しているため、井戸層溶液３
の底表面がゆすられて溶液中の溶質に対流が起きて、溶
質濃度のゆらぎ変動が発生するためと考えられる。寸だ
、基板を動かしながら成長するため、基板表面と成長溶
液の間の濡れも悪く、膜厚の不均一性も生じている。
第４図に示す。１は基板、２，３．４は成長溶液、６は
摺動可能な基板を収納するスライダー、６は成長溶液を
収納する溶液ホルダー、７はボート台である。しかしな
がら多重量子井戸構造を作製する場合、成長溶液２，４
をバリア層溶液、３を極薄膜の井戸層溶液とすると、基
板１をバリア層溶液２と４間で往復摺動させて成長する
ことになるが、この際、井戸層の禁止帯幅がわずかずつ
ずれてしまい、多重量子井戸層の自然放出光の半値幅が
広がってし１５組成変動の現象が発生する３、その原因
としては、基板１を摺動させる際、ノ１戸層溶液３の底
表面がスライダー５と接触しているため、井戸層溶液３
の底表面がゆすられて溶液中の溶質に対流が起きて、溶
質濃度のゆらぎ変動が発生するためと考えられる。寸だ
、基板を動かしながら成長するため、基板表面と成長溶
液の間の濡れも悪く、膜厚の不均一性も生じている。
発明が解決しようとする問題点
上記の如〈従来の方法では、液相成長法による極薄膜、
とりわけ多重量子井戸構造の作製の際、各井戸層の組成
が僅かずっ異なり、また膜厚の不均一性も生じるという
欠点があった。本発明では、各井戸層の組成を均一化し
、膜厚も均一性良く栃層化するための手法を提供するも
のである。
とりわけ多重量子井戸構造の作製の際、各井戸層の組成
が僅かずっ異なり、また膜厚の不均一性も生じるという
欠点があった。本発明では、各井戸層の組成を均一化し
、膜厚も均一性良く栃層化するための手法を提供するも
のである。
問題点を解決するための手段
上記の問題点を解決するため、成長は前述の摺動成長法
で行ない、成長溶液を収納する溶液溜の形状を、上穴の
面積を下穴の面積より大きくし、前記下穴の形状がスト
ライプ状になった構造にすることによって、成長溶液の
底部の溶質濃度のゆらぎを防いで、極薄膜層の組成およ
び膜厚の再現性、均一性の向上を図るものである。
で行ない、成長溶液を収納する溶液溜の形状を、上穴の
面積を下穴の面積より大きくし、前記下穴の形状がスト
ライプ状になった構造にすることによって、成長溶液の
底部の溶質濃度のゆらぎを防いで、極薄膜層の組成およ
び膜厚の再現性、均一性の向上を図るものである。
作 用
５−・
−に記手段に基づく作用は以下の通りである。即ち溶液
溜の形状を上記のようにすることにより、成長溶液の底
部の方向に溶液の自重が集中し、かつ前記底部の溝幅が
狭くなっているので前記溶液の底部はスライダーの摺動
に対して流動がかなり緩和されて、前記溶液の底部にお
ける溶質濃度はほとんど変化しなくなり、組成、膜厚の
均一性を向上させることができる。
溜の形状を上記のようにすることにより、成長溶液の底
部の方向に溶液の自重が集中し、かつ前記底部の溝幅が
狭くなっているので前記溶液の底部はスライダーの摺動
に対して流動がかなり緩和されて、前記溶液の底部にお
ける溶質濃度はほとんど変化しなくなり、組成、膜厚の
均一性を向上させることができる。
実施例
以下に本発明の一実施例を第１図を用いて説明する３、
なお、第１図中、第４図と同一構成部分には同一番号を
例して説明を省略する。また以下では説明を簡単にかつ
具体化するために、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰの届：子井
戸型エピタキシャル層の形成例について示す。
なお、第１図中、第４図と同一構成部分には同一番号を
例して説明を省略する。また以下では説明を簡単にかつ
具体化するために、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰの届：子井
戸型エピタキシャル層の形成例について示す。
ここで本実施例におけるボート構造と従来のものとの差
異は、第１図、第４図を比較してわかるように、本実施
例では、バリア層溶液２，４および井戸Ｒ６溶液３の溶
液溜２’、３’、４’の形状につい−Ｃ１１−穴の方が
下穴に比べ大きく、また前記溶液６ ′・ ／′ 溜２’、 ３’、 ４’の下穴８，９．１０がそれぞれ
設けられている点にある。ここで前記下穴８，９．１０
は摺動方向１０に対して直角の方向にストライブ状に形
成されている。このような形状の溶液溜に収納される成
長溶液において、溶液の底部にかかる加重密度が増大し
、かつ底部の摺動方向１１の長さが小さいためスライダ
ー１１の摺動時に起きる溶液底部の溶液の対流および振
動ゆらぎが抑えられる。したがって溶液中の溶質濃度の
組成変動が抑えられ再現性、均一性のある成長が可能と
なる。
異は、第１図、第４図を比較してわかるように、本実施
例では、バリア層溶液２，４および井戸Ｒ６溶液３の溶
液溜２’、３’、４’の形状につい−Ｃ１１−穴の方が
下穴に比べ大きく、また前記溶液６ ′・ ／′ 溜２’、 ３’、 ４’の下穴８，９．１０がそれぞれ
設けられている点にある。ここで前記下穴８，９．１０
は摺動方向１０に対して直角の方向にストライブ状に形
成されている。このような形状の溶液溜に収納される成
長溶液において、溶液の底部にかかる加重密度が増大し
、かつ底部の摺動方向１１の長さが小さいためスライダ
ー１１の摺動時に起きる溶液底部の溶液の対流および振
動ゆらぎが抑えられる。したがって溶液中の溶質濃度の
組成変動が抑えられ再現性、均一性のある成長が可能と
なる。
成長条件は溶液ンーク６２０ ’Ｃ１時間、冷却速度ｏ
、５°Ｃ／分で温度を降下させ、５９０″Ｃがら水素ガ
ス雰囲気中で成長を行なった。第１図ａにおいて、成長
の開始はまずスライダー５を一定速度ｖＢで摺動して、
ＩｎＰ基板１を溝８下を通過させてＩｎＰバリア層を成
長し、引き続いてスライダー５を一定速度Ｖｗで摺動し
てＩｎＰ基板１を溝９下を通過させてＩ ｎＧａＡｓ
Ｐ井戸層を成長し、最後に第１図すのようにスライダー
５を一定速度ＶＢで摺７ ′−・ 動してＩｎＰ基板１を溝１０下を通過させてＩｎＰ基板
１層を成長し、単一量子井戸構造が完了する。
、５°Ｃ／分で温度を降下させ、５９０″Ｃがら水素ガ
ス雰囲気中で成長を行なった。第１図ａにおいて、成長
の開始はまずスライダー５を一定速度ｖＢで摺動して、
ＩｎＰ基板１を溝８下を通過させてＩｎＰバリア層を成
長し、引き続いてスライダー５を一定速度Ｖｗで摺動し
てＩｎＰ基板１を溝９下を通過させてＩ ｎＧａＡｓ
Ｐ井戸層を成長し、最後に第１図すのようにスライダー
５を一定速度ＶＢで摺７ ′−・ 動してＩｎＰ基板１を溝１０下を通過させてＩｎＰ基板
１層を成長し、単一量子井戸構造が完了する。
なお多重量子井戸型構造の場合は、上述の工程に引き続
いてスライダー６を往復摺動させることに」ニーて作製
可能となる。ここで溶液溜２／ 、 ３／ 、 ４／の
寸法に関し、基板１の摺動方向の長さをＬとした時、溶
液溜２’、３’、４’の上穴の摺動方向の長さはして溝
８，９．１０の摺動方向の長さはそれぞれＬ／Ｎとし／
こ。しかしながら成長溶液の組成に」：って成長速度が
異なるので、膜厚の制御性の観点からＮの値をそれぞれ
任意に変えて最適な条件で成長すると良い。寸だ第１図
には示していないが成長溶液上に重しを付加してやれば
より一層の効果が期待できる。
いてスライダー６を往復摺動させることに」ニーて作製
可能となる。ここで溶液溜２／ 、 ３／ 、 ４／の
寸法に関し、基板１の摺動方向の長さをＬとした時、溶
液溜２’、３’、４’の上穴の摺動方向の長さはして溝
８，９．１０の摺動方向の長さはそれぞれＬ／Ｎとし／
こ。しかしながら成長溶液の組成に」：って成長速度が
異なるので、膜厚の制御性の観点からＮの値をそれぞれ
任意に変えて最適な条件で成長すると良い。寸だ第１図
には示していないが成長溶液上に重しを付加してやれば
より一層の効果が期待できる。
次に本発明の他の実施例について第２図を用いて説明す
る。本実施例と前記実施例との異なる点に＋１、溶液溜
２，３．４中に同様に溝８，９．１０を設けただけでな
く傾斜１１．１２．１３を付加した所にある１、これに
よって下穴８，９．１０中の溶液に加重密度が増加し、
スライダー５の摺動時に起きる成長溶液底部の溶質濃度
のゆらぎ変動がよく抑えられる。したがって極薄膜成長
に対して組成、膜厚の制御性の向上が期待できる。
る。本実施例と前記実施例との異なる点に＋１、溶液溜
２，３．４中に同様に溝８，９．１０を設けただけでな
く傾斜１１．１２．１３を付加した所にある１、これに
よって下穴８，９．１０中の溶液に加重密度が増加し、
スライダー５の摺動時に起きる成長溶液底部の溶質濃度
のゆらぎ変動がよく抑えられる。したがって極薄膜成長
に対して組成、膜厚の制御性の向上が期待できる。
次に本発明のさらに他の実施例について第３図を用いて
説明する。本実施例と前記第１の実施例と異々る点は、
溶液溜２，３．４中に同様に溝１４゜１５．１６を設け
ているが前記溝１４，１５．１６の形状を第３図のよう
に側面を傾斜状にしている点にある。これによって溝１
４，１５．１６中の溶液に加重密度が増加し、スライダ
ー６の摺動時に起きる成長溶液底部の溶質濃度のゆらぎ
変動がより抑えられ、極薄膜成長に対して組成、膜厚の
制御性の向上が期待できる。
説明する。本実施例と前記第１の実施例と異々る点は、
溶液溜２，３．４中に同様に溝１４゜１５．１６を設け
ているが前記溝１４，１５．１６の形状を第３図のよう
に側面を傾斜状にしている点にある。これによって溝１
４，１５．１６中の溶液に加重密度が増加し、スライダ
ー６の摺動時に起きる成長溶液底部の溶質濃度のゆらぎ
変動がより抑えられ、極薄膜成長に対して組成、膜厚の
制御性の向上が期待できる。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、液相成長法による極薄
膜エピタキシャル成長において、摺動成長を用いて成長
する際、溶液溜の形状を上穴面積が下穴面積より太きく
し、前記溶液溜の下部に摺動方向に対して直角な方向に
溝穴を設けてやることによって、スライダーの摺動時に
起きる成長法９ ベーノ 液底部の溶質濃度のゆらぎ変動が抑えられ、組成。
膜エピタキシャル成長において、摺動成長を用いて成長
する際、溶液溜の形状を上穴面積が下穴面積より太きく
し、前記溶液溜の下部に摺動方向に対して直角な方向に
溝穴を設けてやることによって、スライダーの摺動時に
起きる成長法９ ベーノ 液底部の溶質濃度のゆらぎ変動が抑えられ、組成。
膜厚の均一な極薄膜層が再現性良く作製できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における液相成長方法を説明
する成長ボートの断面図、第２図は本発明の第２の実施
例における成長ボートの断面図、第３図は本発明の第３
の実施例における成長ボートの断面図、第４図は従来の
液相成長方法を説明するだめの成長ボートの断面図であ
る。 １・・・・・・基板、２，４・・・・・・バリア層溶液
、３・川・・井戸層溶液、８，９．１０・・・・・・下
穴、１１ 、１２゜１３・・・・・・溶液溜の傾斜状側
壁、１４，１５．１６・・・・・・溝の傾斜状側壁。
する成長ボートの断面図、第２図は本発明の第２の実施
例における成長ボートの断面図、第３図は本発明の第３
の実施例における成長ボートの断面図、第４図は従来の
液相成長方法を説明するだめの成長ボートの断面図であ
る。 １・・・・・・基板、２，４・・・・・・バリア層溶液
、３・川・・井戸層溶液、８，９．１０・・・・・・下
穴、１１ 、１２゜１３・・・・・・溶液溜の傾斜状側
壁、１４，１５．１６・・・・・・溝の傾斜状側壁。
Claims (1)
- 基板を収納する基板ホルダーと溶液を収納する溶液ホル
ダーを有し、前記基板ホルダーと前記溶液ホルダーが相
対的に摺動可能な成長ボートを用いて、前記基板ホルダ
ーと前記溶液ホルダーとが相対的に停止することなく摺
動状態で成長して極薄膜エピタキシャル成長を行なうに
際し、前記溶液ホルダーに具備した溶液溜の上穴面積を
下穴面積より大きくし、前記下穴の形状がストライプ状
になっていることを特長とする液相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264550A JPS63119227A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 液相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264550A JPS63119227A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 液相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63119227A true JPS63119227A (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=17404824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61264550A Pending JPS63119227A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 液相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63119227A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63164309A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | Nec Corp | 液相成長方法 |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP61264550A patent/JPS63119227A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63164309A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | Nec Corp | 液相成長方法 |
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