JPH0476913A - ３―５族化合物半導体素子の製造方法 - Google Patents
３―５族化合物半導体素子の製造方法Info
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- JPH0476913A JPH0476913A JP19017390A JP19017390A JPH0476913A JP H0476913 A JPH0476913 A JP H0476913A JP 19017390 A JP19017390 A JP 19017390A JP 19017390 A JP19017390 A JP 19017390A JP H0476913 A JPH0476913 A JP H0476913A
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Landscapes
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明は■−Ｖ族化合物例えばＧａＡＱＡｓの液相エピ
タキシャル（Ｅｐ ｉ ｔ ａｘ ｉ ａＱ）成長に使
用するＧａＡｓ基板に係わり、特にそのキアリア（Ｃａ
ｒ ｒ ｉ ｅａ）濃度に好適なものである。
タキシャル（Ｅｐ ｉ ｔ ａｘ ｉ ａＱ）成長に使
用するＧａＡｓ基板に係わり、特にそのキアリア（Ｃａ
ｒ ｒ ｉ ｅａ）濃度に好適なものである。
（従来の技術）
最近はへテロ（Ｈｅｔｅｒｏ）接合を備えた■−■族化
合物半導体素子発光素子が多用されているが、シングル
へテロ（ＳｉｎｇＱｅ）構造のＧａＡＱＡｓは、不純物
としてＺｎ亜鉛をドープ（Ｄｏｐｅ）してキャリア濃度
が１〜４Ｘ１０１９Ａｔｏｍ／ｃｍ ”のＧａＡｓ基板
ｉ： ｍ −Ｖ族化合物例えばＧａＡＱＡｓを液相エピ
タキシャル成長させた後、電極形成及びダイシング（Ｄ
ｉｃｉｎｇ）工程を経てベレット（ＰｅＱＱｅｔ）が製
造されているのが一般的である。
合物半導体素子発光素子が多用されているが、シングル
へテロ（ＳｉｎｇＱｅ）構造のＧａＡＱＡｓは、不純物
としてＺｎ亜鉛をドープ（Ｄｏｐｅ）してキャリア濃度
が１〜４Ｘ１０１９Ａｔｏｍ／ｃｍ ”のＧａＡｓ基板
ｉ： ｍ −Ｖ族化合物例えばＧａＡＱＡｓを液相エピ
タキシャル成長させた後、電極形成及びダイシング（Ｄ
ｉｃｉｎｇ）工程を経てベレット（ＰｅＱＱｅｔ）が製
造されているのが一般的である。
このＧａＡＱＡｓは第１図に明らかなようにＧａＡｓ基
板１にはｐ型ＧａＡＱＡｓ層２、及びｐ型クラッド層ｎ
型ＧａＡｌＡｓ層３を液相エピタキシャル成長法により
堆積して造られる。この各層における不純物濃度及び厚
さは機種により違っているものの第２図に示すようにｐ
型ＧａＡ−ＱＡｓクラッド層２ではｐ型不純物として亜
鉛（Ｚｎ）を５〜７×１０１７ＡｔｏＩｌｃ１１３含有
して厚さが２０〜２５μｍに抑えられる。これに対して
ここに積重ねるｎ型ＧａＡＱＡｓ層２は濃度２×１０
〜３Ｘ１０１８Ａｔｏｍ／ｃｍ３程度に維持され、厚さ
としては３０〜４０μｍに形成するのが一般的である。
板１にはｐ型ＧａＡＱＡｓ層２、及びｐ型クラッド層ｎ
型ＧａＡｌＡｓ層３を液相エピタキシャル成長法により
堆積して造られる。この各層における不純物濃度及び厚
さは機種により違っているものの第２図に示すようにｐ
型ＧａＡ−ＱＡｓクラッド層２ではｐ型不純物として亜
鉛（Ｚｎ）を５〜７×１０１７ＡｔｏＩｌｃ１１３含有
して厚さが２０〜２５μｍに抑えられる。これに対して
ここに積重ねるｎ型ＧａＡＱＡｓ層２は濃度２×１０
〜３Ｘ１０１８Ａｔｏｍ／ｃｍ３程度に維持され、厚さ
としては３０〜４０μｍに形成するのが一般的である。
（発明が解決しようとする課題）
このようなヘテロ接合を備えたｍ−Ｖ族化合物半導体素
子では当然一定の範囲内に収まった輝度が要求されるが
、第３図に示すようにバラツキＲが大きい欠点があり、
それは液相エピタキシャルプロセス（Ｐｒｏｃｅｓｓ）
に起因すると考えられていた。
子では当然一定の範囲内に収まった輝度が要求されるが
、第３図に示すようにバラツキＲが大きい欠点があり、
それは液相エピタキシャルプロセス（Ｐｒｏｃｅｓｓ）
に起因すると考えられていた。
本発明はこのような事情により成されたもので、特に、
ヘテロ接合を備えた■−ｖ族化合物半導体素子における
輝度のバラツキを抑制することを目的とするものである
。
ヘテロ接合を備えた■−ｖ族化合物半導体素子における
輝度のバラツキを抑制することを目的とするものである
。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
キャリア濃度を２．０〜３． ” Ｘ １０１９Ａｔｏ
ｍ／Ｃ■３に保持した■−Ｖ族化合物半導体基板に■−
■族３元化合物を液相成長により堆積してヘテロ接合を
形成することを特徴とする■−ｖ族化合物半導体素子の
製造方法 （作用） 本発明者はへテロ接合を備えた■−Ｖ族化合物半導体素
子における輝度のバラツキを調査したところ、■液相エ
ピタキシャルプロセスに起因するものと、■■−ｖ族化
合物半導体基板のキャリア濃度特性に原因があるものと
に大別される事実を見出だし、これに基ずいて本発明は
完成したものである。その背景としては、■＝ｖ族化合
物半導体基板内におけるキャリア濃度、比抵抗、結晶欠
陥及び移動度と輝度との相関関係を調べたところ結晶欠
陥については全く相関かなく、移動度と比抵抗について
はほぼ相関関係が弱いのに対して。
ｍ／Ｃ■３に保持した■−Ｖ族化合物半導体基板に■−
■族３元化合物を液相成長により堆積してヘテロ接合を
形成することを特徴とする■−ｖ族化合物半導体素子の
製造方法 （作用） 本発明者はへテロ接合を備えた■−Ｖ族化合物半導体素
子における輝度のバラツキを調査したところ、■液相エ
ピタキシャルプロセスに起因するものと、■■−ｖ族化
合物半導体基板のキャリア濃度特性に原因があるものと
に大別される事実を見出だし、これに基ずいて本発明は
完成したものである。その背景としては、■＝ｖ族化合
物半導体基板内におけるキャリア濃度、比抵抗、結晶欠
陥及び移動度と輝度との相関関係を調べたところ結晶欠
陥については全く相関かなく、移動度と比抵抗について
はほぼ相関関係が弱いのに対して。
■−■族化合物半導体基板内におけるキャリア濃度に関
しては判然とした相関関係があることが判明した。この
調査の対象になったのは■−ｖ族化合物半導体基板即ち
ＧａＡｓ基板であり、不純物としては亜鉛を拡散したも
のである。
しては判然とした相関関係があることが判明した。この
調査の対象になったのは■−ｖ族化合物半導体基板即ち
ＧａＡｓ基板であり、不純物としては亜鉛を拡散したも
のである。
即ち、前記不純物である亜鉛の添加量を１０１９Ａｔｏ
ａ＋／ｃＴＡ３オーダ（Ｏｒｄｅｒ）で増加した場合輝
度かりニヤー（Ｌｉｎｅａｒ）に増加するものと判断し
ていたところ、案に相違して途中から輝度が飽和して逆
に減少することが、縦軸に相対輝度、横軸に不純物濃度
を採った第３図に明瞭に示されている。勿論輝度に関与
する液相エピタキシャルプロセスにより堆積する厚さに
よる要因を一定に固定して第３図の曲線が得られており
、キヤリア濃度が２． 〜３． Ｘ １０１９Ａｔ
ｏｔａ／ｃｍ ”の範囲内では極めて一定の相対輝度が
得られていることがはっきりしている。
ａ＋／ｃＴＡ３オーダ（Ｏｒｄｅｒ）で増加した場合輝
度かりニヤー（Ｌｉｎｅａｒ）に増加するものと判断し
ていたところ、案に相違して途中から輝度が飽和して逆
に減少することが、縦軸に相対輝度、横軸に不純物濃度
を採った第３図に明瞭に示されている。勿論輝度に関与
する液相エピタキシャルプロセスにより堆積する厚さに
よる要因を一定に固定して第３図の曲線が得られており
、キヤリア濃度が２． 〜３． Ｘ １０１９Ａｔ
ｏｔａ／ｃｍ ”の範囲内では極めて一定の相対輝度が
得られていることがはっきりしている。
しかも、■−■族化合物半導体からなりシーングルへテ
ロ接合を形成した発光素子の複数個をドツトマトリック
ス（Ｄｏｔ Ｍａｔｒｉｘ）状に配置して利用するこ
とが多いので、一定の相対輝度を示す製品を需要者から
強く求められている。この観点から前を己のキャリア濃
度を備えた■−ｖ族化合物半導体基板に■−ｖ族化合物
を液相エピタキシャル成長させる製造方法が極めて実用
的なことが分った。本発明はこのような知見を基に完成
したもので、■−ｖ族化合物を液相エピタキシャル成長
させる■−Ｖ族化合物半導体基板のキャリア濃度を２．
〜３． Ｘ １０ ＡｔｏＩＩｌｏｍ ３ｉ：
限定するものである。
ロ接合を形成した発光素子の複数個をドツトマトリック
ス（Ｄｏｔ Ｍａｔｒｉｘ）状に配置して利用するこ
とが多いので、一定の相対輝度を示す製品を需要者から
強く求められている。この観点から前を己のキャリア濃
度を備えた■−ｖ族化合物半導体基板に■−ｖ族化合物
を液相エピタキシャル成長させる製造方法が極めて実用
的なことが分った。本発明はこのような知見を基に完成
したもので、■−ｖ族化合物を液相エピタキシャル成長
させる■−Ｖ族化合物半導体基板のキャリア濃度を２．
〜３． Ｘ １０ ＡｔｏＩＩｌｏｍ ３ｉ：
限定するものである。
なおｎ型■−■族化合物液相エピタキシャル成長層即ち
Ｚｎ含何ＧａＡｌＡｓ層の厚さは２０〜２５μｍでキャ
リア濃度は約５〜７ Ｘ １． Ｏ１７ＡｔｏＩｌ／ｃ
ｒＡ３に維持し、ｎ型■−Ｖ族化合物液相エピタキシャ
ル成長層即ちＴｅ含有ＧａＡｌＡｓ層の厚さは３０〜４
０μｍでキャリア濃度は２Ｘ １０１７〜３×１０１８
＾ｔｏ１１／ｃα３程度を保持する。
Ｚｎ含何ＧａＡｌＡｓ層の厚さは２０〜２５μｍでキャ
リア濃度は約５〜７ Ｘ １． Ｏ１７ＡｔｏＩｌ／ｃ
ｒＡ３に維持し、ｎ型■−Ｖ族化合物液相エピタキシャ
ル成長層即ちＴｅ含有ＧａＡｌＡｓ層の厚さは３０〜４
０μｍでキャリア濃度は２Ｘ １０１７〜３×１０１８
＾ｔｏ１１／ｃα３程度を保持する。
（実施例）
本発明に係わる実施例即ち■−ｖ族化合物半導体発光素
子を以下に示すが、その構造は第１図のペレット構造と
同しくｍ−ｖ族化合物例えばＧａＡＳ基板１に■−Ｖ族
化合物液相エピタキシャル成長層例えばｐ型ＧａＡｌＡ
ｓ層２とｎ型ＧａＡＱＡｓ層３を堆積してシングルへテ
ロ接合からなるものである。この実施例における各層の
キャリア濃度や厚さを以下の表１にまとめた。
子を以下に示すが、その構造は第１図のペレット構造と
同しくｍ−ｖ族化合物例えばＧａＡＳ基板１に■−Ｖ族
化合物液相エピタキシャル成長層例えばｐ型ＧａＡｌＡ
ｓ層２とｎ型ＧａＡＱＡｓ層３を堆積してシングルへテ
ロ接合からなるものである。この実施例における各層の
キャリア濃度や厚さを以下の表１にまとめた。
（以下余白）
このような実施例によりシングルへテロ接合を形成した
ペレットにより■−Ｖ族化合物半導体発光素子を形成し
たところ、輝度の揃った製品が得られドツトマトリック
スに利用することが可能となった。
ペレットにより■−Ｖ族化合物半導体発光素子を形成し
たところ、輝度の揃った製品が得られドツトマトリック
スに利用することが可能となった。
前記実施例を行うのには所定のキャリア濃度を維持した
ＧａＡｓ基板１を反応管に入れてガス置換（必要に応じ
て真空引きを行う）してから９００℃〜１０００℃に昇
温し３０〜１２０分間保持する。これにより反応管と一
体に設置した成長溶液内に充填した成長ソース（Ｓｏｕ
ｒｃｅ）を均一に溶解し、引続いて一定速度０．３〜２
．０℃／分で降温させながらＧａＡｓ基板１にｐ型また
はｎ型の順に成長溶液をＧａＡｓ基板１に接触させて液
相エピタキシャル成長を行ってｐ型ＧａＡＱＡｓ層２と
ｎ型ＧａＡＱＡｓ層３を堆積後、必要な電極形成工程や
ダイシング工程を経てｍ−ｖ族化合物半導体発光素子用
ベレットを完成する。
ＧａＡｓ基板１を反応管に入れてガス置換（必要に応じ
て真空引きを行う）してから９００℃〜１０００℃に昇
温し３０〜１２０分間保持する。これにより反応管と一
体に設置した成長溶液内に充填した成長ソース（Ｓｏｕ
ｒｃｅ）を均一に溶解し、引続いて一定速度０．３〜２
．０℃／分で降温させながらＧａＡｓ基板１にｐ型また
はｎ型の順に成長溶液をＧａＡｓ基板１に接触させて液
相エピタキシャル成長を行ってｐ型ＧａＡＱＡｓ層２と
ｎ型ＧａＡＱＡｓ層３を堆積後、必要な電極形成工程や
ダイシング工程を経てｍ−ｖ族化合物半導体発光素子用
ベレットを完成する。
［発明の効果］
このように本発明方法による■−ｖ族化合物半導体素子
の製造方法では第４図ａに示した従来技術と相違して第
４図すに明らかにしたように輝度のバラツキが約半分程
度に縮小したので、一定の輝度が必要なトッドマトリッ
クスに利用することが可能になった。
の製造方法では第４図ａに示した従来技術と相違して第
４図すに明らかにしたように輝度のバラツキが約半分程
度に縮小したので、一定の輝度が必要なトッドマトリッ
クスに利用することが可能になった。
第１図は従来の■−ｖ族化合物半導体発光素子の要部を
示す断面図、第２図は従来の■−ｖ族化合物半導体発光
素子の各部の不純物濃度と厚さの関係を示す図、第３図
は本発明に係わる■−Ｖ族化合物半導体発光素子が利用
する■−ｖ族化合物基板のキャリア濃度と相対輝度の関
係を示す曲線図、第４図ａＳｂはｍ−Ｖ族化合物半導体
発光素子により得られる輝度のバラツキを従来技術と本
発明と比較した図である。 １：ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板、 ２ ： ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ｐ型ＧａＡＱＡｓ層
、３ ： ＤＩ−Ｖ族化合物半導体ｎ型ＧａＡＱＡｓ層
。 代理人 弁理士 大 胡 典 夫 第 図 一繁 Ｘ３ （１，Ｉ”） 第 図
示す断面図、第２図は従来の■−ｖ族化合物半導体発光
素子の各部の不純物濃度と厚さの関係を示す図、第３図
は本発明に係わる■−Ｖ族化合物半導体発光素子が利用
する■−ｖ族化合物基板のキャリア濃度と相対輝度の関
係を示す曲線図、第４図ａＳｂはｍ−Ｖ族化合物半導体
発光素子により得られる輝度のバラツキを従来技術と本
発明と比較した図である。 １：ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体基板、 ２ ： ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ｐ型ＧａＡＱＡｓ層
、３ ： ＤＩ−Ｖ族化合物半導体ｎ型ＧａＡＱＡｓ層
。 代理人 弁理士 大 胡 典 夫 第 図 一繁 Ｘ３ （１，Ｉ”） 第 図
Claims (1)
- キャリア濃度を２．＾０〜３．＾５×１０＾１＾９Ａｔ
ｏｍ／ｃｍ＾３に保持したIII−Ｖ族化合物半導体基板
にIII−Ｖ族３元化合物を液相成長により堆積してヘテ
ロ接合を形成す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
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19017390A JPH0476913A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | ３―５族化合物半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19017390A JPH0476913A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | ３―５族化合物半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0476913A true JPH0476913A (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=16253657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19017390A Pending JPH0476913A (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | ３―５族化合物半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0476913A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112007001577T5 (de) | 2006-06-27 | 2009-05-07 | Mitsubishi Electric Corp. | Aufzuggruppensteuervorrichtung |
-
1990
- 1990-07-18 JP JP19017390A patent/JPH0476913A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112007001577T5 (de) | 2006-06-27 | 2009-05-07 | Mitsubishi Electric Corp. | Aufzuggruppensteuervorrichtung |
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