JPH0330339A - 2―6族化合物半導体の結晶成長方法 - Google Patents
2―6族化合物半導体の結晶成長方法Info
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- JPH0330339A JPH0330339A JP16493989A JP16493989A JPH0330339A JP H0330339 A JPH0330339 A JP H0330339A JP 16493989 A JP16493989 A JP 16493989A JP 16493989 A JP16493989 A JP 16493989A JP H0330339 A JPH0330339 A JP H0330339A
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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】
[産業上の利用分野コ
本発明は、P型の伝導型を有するn−vr族化合物半導
体の結晶成長方法に関する。
体の結晶成長方法に関する。
[従来の技術]
従来、II−VI族化合物半導体のP型結晶を成長する
際のアクセプタ不純物の原料として、■族元素であるL
i、Na、に等の単体及びこれらの有機化合物或いは■
族元素であるN、P、As、Sb等の単体及びこれらの
水素化物或いはハロゲン化物等が用いられていた。
際のアクセプタ不純物の原料として、■族元素であるL
i、Na、に等の単体及びこれらの有機化合物或いは■
族元素であるN、P、As、Sb等の単体及びこれらの
水素化物或いはハロゲン化物等が用いられていた。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来技術に於けるアクセプタ不純物の原
料を用いてP型のI[−Vl族化合物半導体結晶を成長
しようとした場合、実用に充分な電気特性を有するP型
結晶は得られないという課題を有する。そこで本発明は
、前述した従来技術の課題を解決するもので、その目的
とするところは正孔濃度の高い低抵抗のP型II−VI
族化合物半導体の結晶の成長方法を堤供するところにあ
る。
料を用いてP型のI[−Vl族化合物半導体結晶を成長
しようとした場合、実用に充分な電気特性を有するP型
結晶は得られないという課題を有する。そこで本発明は
、前述した従来技術の課題を解決するもので、その目的
とするところは正孔濃度の高い低抵抗のP型II−VI
族化合物半導体の結晶の成長方法を堤供するところにあ
る。
[課題を解決する為の手段]
本発明のII−VI族化合物半導体の結晶成長方法は半
導体基板上にII−VI族化合物半導体のP型結晶を成
長する際、■族原料としてジアルキル亜鉛(R2Zn)
とジアルキルセレン(R2Se)の付加体を用い、又ア
クセプタ不純物の原料としてI族元素とV族元素を含む
化合物を用いることを待徴とする。
導体基板上にII−VI族化合物半導体のP型結晶を成
長する際、■族原料としてジアルキル亜鉛(R2Zn)
とジアルキルセレン(R2Se)の付加体を用い、又ア
クセプタ不純物の原料としてI族元素とV族元素を含む
化合物を用いることを待徴とする。
[実施例コ
本発明を実施例に基ずき詳細に説明する。本実施例では
、LiN(CH3)2をアクセプタ不純物の原料として
GaAs基板上にZn5e薄膜を成長する場合について
示す。
、LiN(CH3)2をアクセプタ不純物の原料として
GaAs基板上にZn5e薄膜を成長する場合について
示す。
第1図は本実施例に於いて使用したMOCVD装置の構
成概略図である。石英製反応管101の内部に設置され
たカーボン製サセプタ102の上部にGaAs単結晶基
板103が置かれる。カーボン製サセプタ102は高周
波電源に接続されたワークフィル104によってRF誘
導加熱されるが、この時GaAs単結晶基板103も同
時に加熱される。反応管101の内部には、ZnS e
薄膜の成長に必要な気相原料がステンレス製配管工05
を通して導入される。まず気相原料の輸送に用いる水素
ガスは水素ボンベ106より水素精製器107を通過し
て高純度に精製された後、流量調節器(MFC)に入れ
られる。キャリアガスとしての水素ガスはMFe2O4
で流量を制御され反応管101に流れ込む。■族原料に
は(CH3)2Zn H(CH3)2Se (DMZn
−DMS e)付加体を用いる。DMZ n −DMS
e付加体109はステンレス製バブラ110に充填さ
れ恒温槽111によって一定温度に保持されている。M
FC112を通過して流量を制御された水素ガスはバブ
ラ110に導入され、DMZn −DMS e付加体を
バブリングすることで、DMZ n −DMSe付加体
を含んでキャリアガスと合流する。vI族元素であるS
eの原料には水素ガスで10%に希釈されたH2Seガ
スを用いる。H2Seボンベ113中のH2Seガスは
MFC114を通過した後キャリアガスに合流する。ア
クセプタ不純物の原料であるL i N (CH3)
2115は石英製バフラ116に封入されており、該バ
ブラ116は恒温槽117によって一定a度に保持され
る。MFC118を通過して流量を制御された水素ガス
はバブラ116に導入され、LIN(CH3)2を含ん
でキャリアガスに合流する。反応管101を通過した原
料を含むキャリアガスはニードルバルブ119を通して
ロータリーポンプ120により排気される。ニードルバ
ルブ119を調節することにより反応管内の圧力を一定
に保つ。
成概略図である。石英製反応管101の内部に設置され
たカーボン製サセプタ102の上部にGaAs単結晶基
板103が置かれる。カーボン製サセプタ102は高周
波電源に接続されたワークフィル104によってRF誘
導加熱されるが、この時GaAs単結晶基板103も同
時に加熱される。反応管101の内部には、ZnS e
薄膜の成長に必要な気相原料がステンレス製配管工05
を通して導入される。まず気相原料の輸送に用いる水素
ガスは水素ボンベ106より水素精製器107を通過し
て高純度に精製された後、流量調節器(MFC)に入れ
られる。キャリアガスとしての水素ガスはMFe2O4
で流量を制御され反応管101に流れ込む。■族原料に
は(CH3)2Zn H(CH3)2Se (DMZn
−DMS e)付加体を用いる。DMZ n −DMS
e付加体109はステンレス製バブラ110に充填さ
れ恒温槽111によって一定温度に保持されている。M
FC112を通過して流量を制御された水素ガスはバブ
ラ110に導入され、DMZn −DMS e付加体を
バブリングすることで、DMZ n −DMSe付加体
を含んでキャリアガスと合流する。vI族元素であるS
eの原料には水素ガスで10%に希釈されたH2Seガ
スを用いる。H2Seボンベ113中のH2Seガスは
MFC114を通過した後キャリアガスに合流する。ア
クセプタ不純物の原料であるL i N (CH3)
2115は石英製バフラ116に封入されており、該バ
ブラ116は恒温槽117によって一定a度に保持され
る。MFC118を通過して流量を制御された水素ガス
はバブラ116に導入され、LIN(CH3)2を含ん
でキャリアガスに合流する。反応管101を通過した原
料を含むキャリアガスはニードルバルブ119を通して
ロータリーポンプ120により排気される。ニードルバ
ルブ119を調節することにより反応管内の圧力を一定
に保つ。
以下に上記のMOCVD装置を用いてGaAs基板上に
P型ZnS e薄膜を成長する手順を示す。
P型ZnS e薄膜を成長する手順を示す。
GaAs基板をカーボンサセプタ102上に設置した後
反応管101内を真空排気する。充分な真空度に達した
後水素ガスを反応管内に流しGaAs基板の加熱を始め
る。GaAs基板を500℃以上に加熱することにより
表面の酸化物等を除去しGaAs表面を清浄化する。そ
の後基板諷度を成長時の325°C迄降温する。1度が
安定しかつ反応管内の圧力が70Torrで安定した後
■族原料であるDMZn −DMS e付加体及び■族
原料であるH2Se及びアクセプタ不純物の原料である
LiN(CH3)2を反応管内に導入する。所定の時間
Zn5eの成長を行なった後各々の原料を反応管内に流
すのを止め、又基板の加熱を止めて成長は終了する。D
MZn −DMS e付加体及びH2Seの供給1をそ
れぞれ70umol/min及び20Qumol/mi
nとした時のZn5eの成長速度は2.Qum/hであ
った。又2インチ基板を用いた場合の膜厚の分布は±5
%以内と均一であった。以上の様にして成長したZn5
e薄膜はX線回折ロッキングカーブの半値幅は200s
ec以下であり良好な結晶性を有するfJ1結晶である
。4.2にのフォトルミネッセンス測定においては、中
性アクセプタに束縛されたエキシトンからの発光ピーク
が支配的であった。In−Au合金によるオーミックコ
ンタクトをとり、Ha l 1測定を行ないPのキャリ
アmRとLiN(C■]3)2の供給量の関係を調べた
結果を第2図に示す。
反応管101内を真空排気する。充分な真空度に達した
後水素ガスを反応管内に流しGaAs基板の加熱を始め
る。GaAs基板を500℃以上に加熱することにより
表面の酸化物等を除去しGaAs表面を清浄化する。そ
の後基板諷度を成長時の325°C迄降温する。1度が
安定しかつ反応管内の圧力が70Torrで安定した後
■族原料であるDMZn −DMS e付加体及び■族
原料であるH2Se及びアクセプタ不純物の原料である
LiN(CH3)2を反応管内に導入する。所定の時間
Zn5eの成長を行なった後各々の原料を反応管内に流
すのを止め、又基板の加熱を止めて成長は終了する。D
MZn −DMS e付加体及びH2Seの供給1をそ
れぞれ70umol/min及び20Qumol/mi
nとした時のZn5eの成長速度は2.Qum/hであ
った。又2インチ基板を用いた場合の膜厚の分布は±5
%以内と均一であった。以上の様にして成長したZn5
e薄膜はX線回折ロッキングカーブの半値幅は200s
ec以下であり良好な結晶性を有するfJ1結晶である
。4.2にのフォトルミネッセンス測定においては、中
性アクセプタに束縛されたエキシトンからの発光ピーク
が支配的であった。In−Au合金によるオーミックコ
ンタクトをとり、Ha l 1測定を行ないPのキャリ
アmRとLiN(C■]3)2の供給量の関係を調べた
結果を第2図に示す。
以上述べた実施例に於いてはIII−Vl族化合物半導
体としてZn5e薄膜を成長する場合について述べたが
、本発明は他の■−■族化合物半導体すなわちZnS、
ZnTe、CdSe、Cc)TeCdS等及びこれらの
混晶又は超格子にも適用できる。またアクセプタ不純物
の原料としてLiN(CH3)2を用いた場合について
示したが、他のすべてのI族元素と■族元素の組合せで
も有効である。
体としてZn5e薄膜を成長する場合について述べたが
、本発明は他の■−■族化合物半導体すなわちZnS、
ZnTe、CdSe、Cc)TeCdS等及びこれらの
混晶又は超格子にも適用できる。またアクセプタ不純物
の原料としてLiN(CH3)2を用いた場合について
示したが、他のすべてのI族元素と■族元素の組合せで
も有効である。
[発明の効果]
本発明は以下の様な効果を有する。
a) 従来技術では得られなかった低抵抗のP型のn−
vi族化合物半導体の結晶成長が可能となった。
vi族化合物半導体の結晶成長が可能となった。
b) 従来技術ではアクセプタ不純物を添加すると自己
補償効果により結晶性が低下していたが、本発明の結晶
成長方法ではアクセプタ不純物を添加しても良好な結晶
性を有する薄膜を得ることができる。
補償効果により結晶性が低下していたが、本発明の結晶
成長方法ではアクセプタ不純物を添加しても良好な結晶
性を有する薄膜を得ることができる。
c) R2Zn−R2Se付加体を用いることにより
、R2Znと■族元素の水素化物を原料とする気相成長
で起る付加反応を抑制することができ大面積にわたり均
一で高品質なII−Vl族化合物半導体の薄膜を成長す
ることができる。
、R2Znと■族元素の水素化物を原料とする気相成長
で起る付加反応を抑制することができ大面積にわたり均
一で高品質なII−Vl族化合物半導体の薄膜を成長す
ることができる。
cl) Vl族元素の原料としてアル牛ル化合物を用
いた場合と比較してより低温で結晶成長できる為、自己
補償効果の抑制及び外因性不純物の取込の抑制に効果か
ある。
いた場合と比較してより低温で結晶成長できる為、自己
補償効果の抑制及び外因性不純物の取込の抑制に効果か
ある。
第1図は本発明の実施例に於いて使用したMOCVD装
置の概略断面図。 第2図は本発明の実施例に於いて作製したZn5e薄膜
中のPのキャリア濃度とLiN(CH3)2の供給■の
関係を示す図。 101・・・石英製反応管 102・・・カーボン製サセプタ 103・・・GaAs単結晶基板 104・・・ワークコイル 105・・・ステンレス製配管 106・・・水素ボンベ 107・・・水素精製器 108・・・MFC 109−−−DMZn −DMS e付加体110・・
・ステンレス製バブラ 111・・・恒温槽 112・・・MFC 3・・・H2Seボンベ 4 ・・・MFC 5・・・L i N (CH3) 26・・・
石英製バブラ 7・・・恒温槽 8・・・MFC 9・・・ニードルバルブ 0・・・ロータリーポンプ 以 上
置の概略断面図。 第2図は本発明の実施例に於いて作製したZn5e薄膜
中のPのキャリア濃度とLiN(CH3)2の供給■の
関係を示す図。 101・・・石英製反応管 102・・・カーボン製サセプタ 103・・・GaAs単結晶基板 104・・・ワークコイル 105・・・ステンレス製配管 106・・・水素ボンベ 107・・・水素精製器 108・・・MFC 109−−−DMZn −DMS e付加体110・・
・ステンレス製バブラ 111・・・恒温槽 112・・・MFC 3・・・H2Seボンベ 4 ・・・MFC 5・・・L i N (CH3) 26・・・
石英製バブラ 7・・・恒温槽 8・・・MFC 9・・・ニードルバルブ 0・・・ロータリーポンプ 以 上
Claims (1)
- 半導体基板上にII−VI族化合物半導体のP型結晶を成長
する際、II族原料としてジアルキル亜鉛(R_2Zn)
とジアルキルセレン(R_2Se)の付加体を用い、又
アクセプタ不純物の原料として I 族元素とV族元素を
含む化合物を用いることを特徴とするII−VI族化合物半
導体の結晶成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16493989A JPH0330339A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 2―6族化合物半導体の結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16493989A JPH0330339A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 2―6族化合物半導体の結晶成長方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0330339A true JPH0330339A (ja) | 1991-02-08 |
Family
ID=15802718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16493989A Pending JPH0330339A (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 2―6族化合物半導体の結晶成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0330339A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6492650B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-12-10 | Omron Corporation | Sensor unit for use in a multiple sensor unit array |
US6879407B2 (en) | 2001-03-23 | 2005-04-12 | Omron Corporation | Displacement sensor |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP16493989A patent/JPH0330339A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6492650B1 (en) | 1999-10-25 | 2002-12-10 | Omron Corporation | Sensor unit for use in a multiple sensor unit array |
US6879407B2 (en) | 2001-03-23 | 2005-04-12 | Omron Corporation | Displacement sensor |
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