JP5215267B2 - 化合物半導体膜の製造方法 - Google Patents
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p型ドーパントとして亜鉛を用い、III族原子としてIn、Ga、Alの少なくとも1つを含み、N以外のV族原子としてAs、Pを少なくとも1つ含むIII−V族化合物半導体膜を製造する化合物半導体膜の製造方法であって、
亜鉛を含む亜鉛含有原料と共にSbを含むSb含有原料であるトリスジメチルアミノアンチモン又はトリメチルアンチモンを供給し、
当該化合物半導体膜の成長温度を400℃以上540℃以下とし、
前記化合物半導体膜中に取り込まれるSbのV族原子中の原子百分率を0at.%より大きく、0.5at.%以下の範囲に制御することにより、前記化合物半導体膜に含まれる亜鉛濃度及びキャリア濃度を2×1019cm-3以上とすることを特徴とする。
化合物半導体膜中に取り込まれるSbのV族原子中の原子百分率を0at.%より大きく、0.5at.%以下の範囲とすることにより、化合物半導体膜の組成制御性を保ちつつ、亜鉛濃度を増やすことができる。
図1は、本実施例の化合物半導体膜を含む層構造を示す断面図である。図1を用いて、本実施例を説明する。
図1に示すように、本実施例の化合物半導体膜(後述のInGaAs層12)は、当該膜を含む層構造として構成されている。具体的には、InP基板10の(100)面上にInPバッファ層11(膜厚200nm)を成長させた後、InPにほぼ格子整合(格子不整合割合は±0.1%以内)したInGaAs層12、InPキャップ層13(膜厚100nm)を成長させている。
本実施例は、実施例1とは成長温度のみが異なり、それ以外の成長条件は実施例1と同じである。具体的には、実施例1の条件よりも成長温度を80℃下げ、540℃で、図1に示す、InGaAs層12を含む層構造をMOVPE成長した。
本実施例は、実施例1、2に示した亜鉛ドープInGaAs層をノンアロイ電極用のコンタクト層として用いた構成である。InGaAs層と電極(Ti/Pt/Au)とのコンタクト抵抗は、伝送線路モデル(TLM:Transmission Line Model)を用いて求めた。又、本実施例の測定用試料として、一例として、TDMASb供給量を18.1μmol/分、DEZn供給量を72.1μmol/分、成長温度540℃の条件で、Feドープされた半絶縁InP基板に亜鉛ドープInGaAs層をMOVPE成長させて作製した。比較のために、TDMASbを供給せずに、他の条件は同一とした亜鉛ドープInGaAs層からなる比較試料も作製して測定を行なった。
本実施例では、実施例3で示したコンタクト層を用いて、半導体デバイス、一例として、リッジ型分布帰還型(DFB:Distributed Feedback)レーザを作製している。この構成を図9に示して、本実施例の説明を行う。
本実施例では、実施例3で示したコンタクト層を用いて、半導体デバイス、一例として、導波路型受光素子を作製している。この構成を図10に示して、本実施例の説明を行う。
25 p−InGaAsコンタクト層
38 p−InGaAsコンタクト層
Claims (1)
- p型ドーパントとして亜鉛を用い、III族原子としてIn、Ga、Alの少なくとも1つを含み、N以外のV族原子としてAs、Pを少なくとも1つ含むIII−V族化合物半導体膜を製造する化合物半導体膜の製造方法であって、
亜鉛を含む亜鉛含有原料と共にSbを含むSb含有原料であるトリスジメチルアミノアンチモン又はトリメチルアンチモンを供給し、
当該化合物半導体膜の成長温度を400℃以上540℃以下とし、
前記化合物半導体膜中に取り込まれるSbのV族原子中の原子百分率を0at.%より大きく、0.5at.%以下の範囲に制御することにより、前記化合物半導体膜に含まれる亜鉛濃度及びキャリア濃度を2×1019cm-3以上とすることを特徴とする化合物半導体膜の製造方法。
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