JP3053836B2

JP3053836B2 - ▲ｉｉｉ▼―ｖ族化合物半導体素子の製造方法

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Publication number: JP3053836B2
Application number: JP02081363A
Authority: JP
Inventors: 吾紅波多野; 敏英泉谷; 康夫大場
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 2000-06-19
Anticipated expiration: 2015-06-19
Also published as: JPH0387019A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、III−Ｖ族化合物半導体素子の製造方法に
係り、より具体的には、マグネシウムがドープされたｐ
型III−Ｖ族化合物半導体層を有機金属気相成長により
形成する工程を含むIII−Ｖ族化合物半導体素子の製造
方法に関する。

（従来の技術）有機金属気相成長（MOCVD）法によりｐ型III−Ｖ族化
合物半導体を作る場合、ｐ型ドーパントとして、通常、
亜鉛が用いられている。亜鉛は、GaAs用のドーパントと
しては、ほぼ良好なドーピング特性を示すが、InP、GaI
nAlP等リンを含むIII−Ｖ族化合物半導体用のドーパン
トとして使用する場合には、取り込まれ率が低いばかり
でなく、活性化率も低い。その上、拡散速度が速すぎ、
制御性にも劣っている。

そこで、亜鉛に代わるｐ型ドーパントとして、ベリリ
ウムやマグネシウムを使用することが試みられている。
しかしながら、ベリリウムは、分子線エピタキシャル成
長法においては、ｐ型ドーパントとして良好な特性を示
すものの、その有機化合物は、強い毒性を示すために、
MOCVD法への適用は、回避しなければならない。

マグネシウムの有機化合物は、有機ベリリウム化合物
のような毒性の問題は少ない。そのような有機マグネシ
ウムとして、ジメチルマグネシウム、ジエチルマグネシ
ウム等のアルキルマグネシウム化合物が考えられるが、
これらアルキルマグネシウム化合物は、自己会合性が非
常に強く、MOCVD法に必要な有効な蒸気圧を持たない。
また、比較的蒸気圧の高いシクロペンタ環を有するビス
シクロペンタジエニルマグネシウム（Cp₂Mg）が使用さ
れているが、装置内に残留するメモリー効果（反応管に
付着したドープ源が以降の処理中に再び反応系に入り込
む）のために、ドーピングの制御が非常に困難であり、
素子に通常要求される0.1μｍ内での３桁以上の濃度変
化を実現するような急峻性は確保できない。さらに、蒸
気圧を高めるために、シクロペンタ環にメチル基を導入
したビスメチルシクロペンタジエニルマグネシウム
（（CH₃）₂Cp₂Mg）を用いた例もあるが、濃度変化の充
分な急峻性は得られていない。

（発明が解決しようとする課題）以上述べたように、マグネシウムのアルキル化合物は
蒸気圧が低く、またシクロペンタ環を有するマグネシウ
ム化合物はメモリー効果が高く、制御性のよいドーピン
グが困難であった。

従って、本発明は、有効な蒸気圧を持ち、メモリー効
果のない有機マグネシウム化合物をマグネシウムドープ
源として用いることによって、有機金属気相成長法によ
り制御性に優れたｐ型ドーピングをおこなうことができ
るIII−Ｖ族化合物半導体素子の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明によるIII−Ｖ族化合物半導体素子の製造方法
は、マグネシウムがドープされたｐ型III−Ｖ族化合物
半導体層を有機金属気相成長により形成するに際し、マ
グネシウムのドープ源として、マグネシウムを含有する
有機金属化合物（有機マグネシウム化合物）と他の化合
物との付加物を用いることを特徴とする。

（作用）本発明者らが種々の有機マグネシウム化合物について
おこなった研究によれば、Cp₂Mgのメモリー効果は、有
機マグネシウム化合物に共通の本質的な問題ではなく、
シクロペンタ環を有するマグネシウム化合物に特有の問
題であることが確認されている。すなわち、シクロペン
タ環を持たない有機マグネシウム化合物をドープ源とし
て用いることによりメモリー効果は回避できる。また、
蒸気圧の点に関しては、単独では充分有効な蒸気圧を持
たない有機マグネシウム化合物であっても、他の化合物
と付加物（アダクト）を形成させることによって、充分
な蒸気圧を持たせることができることが判明した。前述
のように、ジメチルマグネシウムは固体であり、自己会
合性が非常に強く、蒸気圧が低いためにマグネシウムの
ドープ源としては適さないが、これを他の化合物と付加
物を形成させることによって、自己会合性が飛躍的に抑
制され、蒸気圧が増加することがわかった。例えば、Al
（CH₃）_３との付加物であるMg（Al（CH₃）_４）_２（オク
タメチルジアルミニウムモノマグネシウム）、さらには
CH₃（MgAl（CH₃）_４（ペンタメチルアルミニウムマグネ
シウム）は、融点がそれぞれ39℃および54℃であり、充
分な蒸気圧を確保できる。なお、Mg（Al（CH₃）_４）_２
およびCH₃（MgAl（CH₃）_４）等アルミニウムを含む付加
物を用いた場合、その構成元素であるアルミニウムはマ
グネシウムと同時に半導体層中に取り込まれるが、アル
ミニウムを含むIII−Ｖ族半導体を成長させる際に使用
されるアルミニウム化合物に比較して、ドープ源はごく
わずかであるため、問題とならない。

かくして、本発明では、マグネシウムがドープされた
ｐ型III−Ｖ族半導体層を形成する際に、マグネシウム
のドープ源として充分に高い蒸気圧を有しメモリー効果
の無い有機マグネシウム化合物と他の化合物との付加物
を用いることにより、急峻なドーピングを再現性よくお
こなうことができる。

（実施例）以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

第１図は、本発明のIII−Ｖ族化合物半導体素子を製
造するために使用されるMOCVD装置を示している。この
装置は、石英製の反応管11,12および13を有し、それぞ
れの上部に位置するガス導入口から必要な原料ガスが取
り入れられる。これら反応管11,12および13は一つのチ
ャンバ14にその上蓋を貫通して垂直に取り付けられてい
る。基板15は、グラファイト製サセプタ16上に設置さ
れ、各反応管11,12,13の開口に対向するように配置され
て外部の高周波コイル17により高温に加熱される。サセ
プタ16は、石英製ホルダ18に取り付けられ、磁性流体シ
ールを介した駆動軸19により各反応管11,12,13の下を例
えば0.1秒程度の高速度で移動できるようになってい
る。駆動は、外部に設置したコンピュータ制御されたモ
ータによりおこなわれる。サセプタ16の中央部には、熱
電対20が置かれ、基板直下の温度をモニタする。そのコ
ード部分は、回転による捩れを防止するためにスリップ
リングが用いられている。反応ガスは、上部噴出口21か
らの水素ガスのダウンフローの速い流れにより押し出さ
れ、互いの混合が極力抑制されて排気口22からロータリ
ーポンプにより排気される。

このようなMOCVD装置を用いることにより、各反応管1
1,12,13を通して所望の原料ガスを流し、基板15をコン
ピュータ制御されたモータで移動させることにより、任
意の積層周期、任意の組成をもって多層構造を基板15上
に作製することができる。この方式では、ガス切り換え
方式では得られない鋭い濃度変化が容易に実現できる。
また、この方式では、急峻なヘテロ界面を作るために反
応ガスを高速で切り換える必要がないため、原料ガスで
あるNH₃やPH₃の分解速度が遅いという問題をガス流速を
低く設定することにより解決することができる。

さて、この第１図に示すMOCVD装置を用い、以下に示
すIII−Ｖ族化合物半導体素子を作製した。用いて原料
は、III族金属の有機化合物としてトリメチルガリウム
（TMG）、トリメチルアルミニウム（TMA）、トリエチル
ホウ素（TEB）、トリメチルインジウム（TMI）を用い、
Ｖ族水素化物としてホスフィン（PH₃）、アルシン（AsH
₃）、アンモニア（NH₃）を使用し、ドープ源としてはシ
ラン（SiH₄）、Mg（Al（CH₃）_４）_２）を使用した。

第２図は、上記方法により、基板温度750℃、反応管
内圧力25Torr、成長速度３μm/時、反応管内流速70cm/
秒で作製したIII−Ｖ族化合物半導体素子の概略断面図
である。この素子は、ｐ型GaAs基板（１×10¹⁹cm^-3）を
有し、その上に、ｐ型GaAsバッファ層32（0.5μｍ、１
×10¹⁸cm^-3）、ｐ型In_0.5（Ga_1-xAl_x）_0.5Ｐ層33（１μ
ｍ、１×10¹⁸cm^-3）、ｎ型In_0.5（Ga_1-xAl_x）_0.5Ｐ層34
（１μｍ、１×10¹⁸cm^-3）が形成され、層34の上に、ｎ
型GaAsコンタクト層35（２μｍ、１×10¹⁷cm^-3）が形成
されている。素子両面にはそれぞれオーミック電極36お
よび37が形成されている。これらオーミック電極は、電
源38に接続されるものである。

得られたウエハをへき開し、ダイオードを作製したと
ころ、アイディアリティーファクターは１にほど近く、
良好なＩ−Ｖ特性を示した。また、pn接合界面付近のMg
のSIMS分析をおこなったところ、ｐ層中では一定濃度で
あり、ｎ層への拡散はみられず、接合界面では100Å中
に10³以上の急峻な濃度変化が見られた。キャリア濃度
は、ｐ層中で１×10¹⁸cm^-3の一定値が確保できた。

第３図は、本発明の方法によって製造された半導体レ
ーザ装置の概略構造を示す断面図である。このレーザ装
置は、ｎ型GaAs基板41を有し、この基板41上には、ｎ型
GaAsバッファ層42およびｎ型InGaPバッファ層43が形成
されている。バッファ層43上には、ｎ型InGaAlP系クラ
ッド層44、InGaP活性層45、およびｐ型InGaAlP系クラッ
ド層46,47,48からなるダブルヘテロ接合構造部が形成さ
れている。ここで、クラッド層47は、低Al組成であり、
エッチング停止層として作用する。また、クラッド層48
は、ストライプ状に加工されており、これによりｐ型ク
ラッド層にストライプ状リブが形成されている。クラッ
ド層48上には、ｐ型InGaAlP系中間バンドギャップ層49
が形成されている。ダブルヘテロ接合部の側面には、ｎ
型GaAs電流阻止層51が形成され、その上には、ｐ型GaAs
コンタクト層52が形成されている。さらに、コンタクト
層52の上面に金属電極53が被着形成され、基板41の下面
に金属電極54が被着形成されている。この構造では、電
流狭窄は、中間バンドギャップ層49と電流阻止層51によ
りおこなわれ、光導波は、ストライプ状のメサに形成さ
れたクラッド層48によりおこなわれる。

こうして得られたウエハをへき開して共振器長250μ
ｍのレーザ素子を作製したところ、しきい値電流40mA、
微分量子効率片面当り20％と良好な特性が得られた。光
出力は、駆動電流にしたがって10mW以上まで直線的に増
大し、キンクのない良好な電流−光出力特性を示した。
また遠視野像、近視野像ともに単峰であり、良好なモー
ド制御が行なわれていることが分った。動作電圧は、2.
1Vと低く、さらに、10000時間というきわめて長寿命が
得られた。このように、良好なドーピングを制御性よく
行なうことにより、低しきい値、高出力および高信頼性
を同時に達成するような半導体レーザを再現性よく得る
ことができた。

第４図は、上記と同様、本発明の方法によって得た半
導体レーザ装置の断面図であり、電流狭窄をｐ型GaAsコ
ンタクト層50により行なっている点が第３図のレーザ装
置と異なっている。

また、本発明の方法によって第５図に示す構造のレー
ザ装置も同様に製造できる。

第６図ないし第８図は、本発明の方法により製造され
た他の化合物半導体素子の断面図を示すものである。こ
れら素子はGaAlBNP系材料で構成されている。これら素
子を作製するために、基板温度850ないし1150℃、圧力
0.3気圧、原料ガスの総流量１リットル／分、成長速度
１μm/時となるようにガス流量を調整した。具体的な各
原料ガスの流量は、TEB1×10^-6モル／分、TMA5×10^-7モ
ル／分、TEG5×10^-7モル／分、ホスフィン５×10^-4モル
／分、アンモニア１×10^-3モル／分であった。なお、Ga
AlN/BP超格子層を作製する際の代表的な積層周期は20
Å、窒化物層とホウ化物層の厚さの比は1:1であり、以
下の実施例では、特段の指摘がない限り、この値に設定
した。これ以外の値でも実施できるが、発光量のBPに対
するGaAlNの層厚の比が１より小さくなると、バンド構
造が直接遷移型から間接遷移型に変化し、発光効率が低
下する。また、積層周期についても上記値に限るもので
はないが、50Åを越えると、電子、正孔の局在が顕著に
なり、導電性が低下するので、50Å以下の周期に設定す
ることが望ましい。

第６図のレーザ装置は、ｎ型GaP基板71を有し、その
上に、ｎ型GaPバッファ層72、ｎ型BPバッファ層73が形
成されている。バッファ層73上にはｎ型Ga_xAl_1-xN/BP多
層膜クラッド層74、アンドープGa_xAl_1-xN/BP多層膜活性
層75、およびｐ型Ga_xAl_1-xN/BP多層膜クラッド層76から
なるダブルヘテロ接合部が形成されている。なお、クラ
ッド層76上にはその中央部にストライプ状部を残すよう
にｎ型BP電流阻止層77が形成されている。電流阻止層77
上およびクラッド層76のストライプ状露出面を覆ってｐ
型BPコンタクト層78が形成されている。さらに、コンタ
クト層78の上面には金属電極79が、基板71の下面には金
属電極80が、それぞれ被着形成されている。この構造で
は、コンタクト層78の下方凸部の周辺に電流阻止層77を
形成しているので、電流狭窄及び光導波が自己整合的に
実現できる。

第６図のレーザ装置のより具体的な製造工程は、次の
通りである。第１図のMOCVD装置を用いて、前述の条件
で、まず、ｎ型GaP基板71（Siドープ、１×10¹⁸cm^-3）
上に、ｎ型GaPバッファ層72（Siドープ、１×10¹⁸c
m^-3、１μｍ）、ｎ型BPバッファ層73（Siドープ、１×1
0¹⁷cm^-3、１μｍ）、ｎ型Ga_0.4Al_0.6N/BP多層膜クラッ
ド層74（Siドープ、１×10¹⁸cm^-3、１μｍ）、アンドー
プGa_0.5Al_0.5N/BP多層膜活性層75（0.1μｍ）、および
ｐ型Ga_0.4Al_0.6N/BP多層膜クラッド層76（Mgドープ、１
×10¹⁸cm^-3、１μｍ）のダブルヘテロウエハを成長させ
た。続いて、クラッド層76上に、シランガスの熱分解お
よび写真蝕刻により、幅５μｍのストライプ状にSiO₂膜
マスクを形成し、ｎ型BP電流阻止層77（Siドープ、１×
10¹⁸cm^-3、１μｍ）をクラッド層76の上面のみにMOCVD
法により選択成長させた後、SiO₂膜を除去した。つい
で、電流阻止層77上およびストライプ状に残されたクラ
ッド層76上にｐ型BPコンタクト層78（Mgドープ、１×10
¹⁸cm^-3、１μｍ）を成長させた。その後、通常の電極取
り付け方法により、コンタクト層78上にAu/Zn電極79
を、そして基板71の下面にAu/Ge電極80を被着形成する
ことによって第６図の構造のレーザ用ウエハを得た。

得られたウエハをへき開して共振器長300μｍのレー
ザ素子を作製したところ、液体窒素温度で、パルス幅10
0μ秒のパルス動作にて緑色光レーザ発振を確認した。
発振しきい値電流密度は、約50kA/cm²を示した。また、
100時間以上安定に動作した。

第７図は、第６図の半導体素子の変形例である。第６
図と同様のダブルヘテロ接合部のクラッド層76は、凸型
に加工され、等価的に横方向の屈折率差を付けることに
より横モード制御を行なうものである。クラッド層76上
には、凸部の少なくとも一部を除いてｎ型BP電流阻止層
77が形成されている。その他の構造は、第６図のものと
同様である。第７図の構造では、第２導電型クラッド層
76凸部の周辺に電流阻止層77を形成しているので電流狭
窄および屈折率型光導波が自己整合的に実現できる。

第７図の素子を作製するには、第１図のMOCVD装置を
用い、第６図の素子作製条件と同じ条件で、同様のダブ
ルヘテロウエハを成長させた後、クラッド層76上に、シ
ランガスの熱分解と写真蝕刻により幅５μｍのストライ
プ状にSiO₂膜マスクを形成し、クラッド層76をエッチン
グして幅３μｍのストライプ状メサを形成した。つい
で、ｎ型BP電流阻止層77（Siドープ、１×10¹⁸cm^-3、１
μｍ）をクッラド層76の上面のみにMOCVD法により選択
成長させた。しかる後、SiO₂膜を除去し、ｐ型BPコンタ
クト層78（Mgドープ、１×10¹⁸cm^-3、1.5μｍ）を成長
させた。その後、電極取り付けをおこなって、第７図に
示す構造のレーザ用ウエハを得た。

得られたウエハをへき開して共振器長300μｍのレー
ザ素子を作製したところ、液体窒素温度で、パルス幅10
0μ秒のパルス動作にて緑色光レーザ発振を確認した。
発振しきい値電流密度は、約70kA/cm²を示した。しきい
値電流密度はやや高いが、単一峰の遠視野像が確認さ
れ、良好な横モード制御がおこなわれていることが判明
した。また、100時間以上安定に動作した。

第８図は、本発明の方法によって製造される発光素子
（LED）の断面図である。ｐ型GaP基板91上に、ｐ型GaP
バッファ層92、ｐ型BPバッファ層93が順次形成され、こ
の上にｐ型GaAlN/BP超格子層94、アンドープのGaAlN/BP
超格子層95、ｎ型GaAlN/BP超格子層96が順次積層形成さ
れ、さらにこの上にｎ型GaNコンタクト層97が形成され
ている。素子ウエハの両面にオーミック電極98,99が形
成されている。このLEDも上記と同様に製造することが
できる。

Mgをドープした有機金属気相成長を施してｐ型III−
Ｖ族化合物半導体層を形成する際、Mgの原料としてMg
（Al（CH₃）_４）_２、CH₃（MgAl（CH₃）_４）を用いた場
合、構成元素であるAlはMgと同時に取り込まれる。従っ
てAlを含まないIII−Ｖ族化合物半導体を成長する際に
は注意を要する。本発明者らの研究によれば、ある温度
範囲で気相成長を行うことにより、Alの混入を効果的に
回避できることが判明した。そのデータを以下に説明す
る。

第９図にこれらの原料の分解率を調べるために行った
MgおよびAlの析出量の基板温度依存性を示す。Mg化合物
は分解温度が低く不安定であるため、比較的低温部にて
Mgが析出するのに対し、Al化合物は分解温度が高く安定
であるため、比較的高温部よりAlの析出が始まり飽和す
る。

第10図は、Mg（Al（CH₃）_４）_２を原料としてMg添加I
nPを成長した場合のMgドーピング量に対するAl混入量の
成長温度依存性を示す。650℃以下でAl混入量が減少し
はじめ、570℃以下にて急激に減少した。特に、550℃で
は0.1％以下であり、通常の光・電子素子に問題なく用
いることができる。すなわち、650℃以下の低温で成長
を行えば、トリメチルアルミニウムの分解が抑えられ、
Alの混入はほとんど無視できるまでに減少する。この結
果は原料の分解温度に対応しており、GaAs等の成長にお
いても同様であった。

したがって先の実施例で説明したように、Alを含むMg
化合物によってｐ型III−Ｖ族化合物半導体層を気相成
長させる場合に、成長層へのAlの混入を抑制するには、
成長温度を650℃以下、好ましくは55℃以下に設定する
のがよい。特に、Alを含まないIII−Ｖ族化合物半導体
層を得たい場合にこの成長温度の限定は有効である。

第11図は本発明の実施例に係る半導体レーザ装置の概
略構造を示す構造図である。図中101はｎ型InP基板であ
り、このInP基板101上にバッファ層をかねたｎ型InPク
ラッド層102（Siドープ、１×10¹⁸cm^-3、１μｍ）が形
成され、さらにクラッド層102上にはGaInAsP活性層103
（0.1μｍ）、およびｐ型InPクラッド層104（Mgドー
プ、１×10¹⁸cm^-3、１μｍ）を積層してなるメサストラ
イプが形成されている。メサの両側は高抵抗InP埋込み
層105（１μｍ）で埋込まれており、メサの最上部であ
るクラッド層104および埋込み層105上には、ｐ型GaInAs
Pコンタクト層106（Mgドープ、１×10¹⁸cm^-3、0.5μ
ｍ）が形成されている。そして、基板101の下面にｎ側
電極107としてAu/AuGeが、コンタクト層106上にｐ側電
極108としてAu/AuZnが設けられている。

以上のIII−Ｖ族化合物半導体層はすべてMOCVD法によ
りエピタキシャル成長した。原料としては、III族有機
金属（トリメチルガリウム（TMG）、トリメチルインジ
ウム（TMI））とＶ族水素化物（ホスフィン（PH₃）、ア
ルシン（AsH₃））とを使用し、ドーピング用原料として
は、シラン（SiH₄）、Mg（Al（CH₃）_４）_２を使用し
た。成長条件は、基板温度620℃、反応管内圧力200Tor
r、成長速度３μm/h、反応管内流速70cm/secにて作成し
た。

得られたウエハをへき開し、共振器長250μｍの半導
体レーザを作成したところ、発振波長は約1.54μｍであ
り、単一モードの発振特性が得られた。

以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、
本発明はこれら実施例に限定されるべきものではない。
例えば、上記実施例では、Mgのドープ源としてMg（Al
（CH₃）_４）_２を使用したが、一般に式 Mg（Al（Ｒ）_４）_２（ここで、Ｒはアルキル基）で示されるオクタアルキル
アルミニウムマグネシウム（例えば、Mg（Al（C
₂H₅）_４）_２や式 RMg（Al（Ｒ）_４）（ここで、各Ｒはアルキル基）で示されるペンタアルキ
ルアルミニウムマグネシウム（例えば、CH₃（MgAl（C
H₃）_４）、（C₂H₅）Mg（Al（C₂H₅）_４）を用いても全く
同様に実施できる。さらには、Mgのドープ源として、Mg
（Ｎ（CH₃）_４）_２、CH₃（MgN（CH₃）_４）、また、有機
マグネシウム化合物とエチレンジアミンとの付加物も使
用できる。

また、本発明は、GaAs系、InP系、GaAl系、InGaAsP
系、InGaAlP系、InGaAlAs系、InGaAs系、InAlAs系その
他各種のIII−Ｖ族化合物半導体材料で構成される半導
体レーザ、LED、FET、HBT等種々の素子の作製に適用で
きる。

さらに、MOCVD原料としては、Ga原料としてトリエチ
ルガリウム（TGG）、Al原料としてトリエチルアルミニ
ウム（TEA）、Ｂ原料としてトリメチルホウ素（TMB）あ
るいはジボラン（B₂H₆）を使用しても全く同様に実施で
きる。またＮ原料としてもヒドラジンのほかに、Ga（C₂
H₅）・NH₃、Ga（CH₃）_３・Ｎ・（CH₃）_３等窒素を含む
アダクトである有機金属化合物も利用できる。

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形
が可能である。

［発明の効果］以上述べたように、本発明によれば、MOCVD法により
マグネシウムがドープされたｐ型III−Ｖ族化合物半導
体層を有機金属気相成長により形成するに際し、マグネ
シウムのドープ源として有機マグネシウム化合物と他の
化合物との付加物を用いることにより、急峻なマグネシ
ウムドーピングが制御性よくおこなえ、低しきい値、高
出力、高信頼性を同時に達成するIII−Ｖ族化合物半導
体素子を再現性よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する上で好適な有機金属気相成
長装置を示す図、第２図は一実施例によるダイオードを示す図、第３図は他の実施例による半導体レーザを示す図、第４図は第３図の素子を変形した他の実施例による半導
体レーザを示す図、第５図は同じく第３図の素子を変形した他の実施例によ
る半導体レーザを示す図、第６図は他の実施例による半導体レーザを示す図、第７図は第６図の素子を変形した他の実施例の半導体レ
ーザを示す図、第８図は他の実施例によるLEDを示す図、第９図はMg原料からのMgおよびAlの析出量の基板温度依
存性を示す図、第10図はMgドーピング量に対するAl混入量の成長温度依
存性を示す図、第11図は他の実施例による半導体レーザを示す図であ
る。 11,12,13……反応管、15,31,41,71,91,101……基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 33/00 Ｈ０１Ｓ 5/30 (56)参考文献特開昭63−304617（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−207118（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−103394（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/205

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネシウムがドープされたｐ型III−Ｖ
族化合物半導体層を有機金属気相成長により形成する工
程を含むIII−Ｖ族化合物半導体素子の製造方法におい
て、マグネシウムのドープ源として、マグネシウムを含
有する有機金属化合物と他の化合物との付加物を用いる
ことを特徴とするIII−Ｖ族化合物半導体素子の製造方
法。
【請求項２】前記付加物が式 Mg（Al（Ｒ）_４）_２（ここで、Ｒはアルキル基）で示されるオクタアルキル
アルミニウムマグネシウムである請求項１記載のIII−
Ｖ族化合物半導体素子の製造方法。
【請求項３】Ｒがメチル基である請求項２記載のIII−
Ｖ族化合物半導体素子の製造方法。
【請求項４】前記付加物が RMg（Al（Ｒ）_４）（ここで、各Ｒはアルキル基）で示されるオクタアルキ
ルアルミニウムマグネシウムである請求項１記載のIII
−Ｖ族化合物半導体素子の製造方法。
【請求項５】前記ｐ型III−Ｖ族化合物半導体層を形成
する工程を、650℃以下の成長温度で行う請求項１記載
のIII−Ｖ化合物半導体素子の製造方法。