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。
め要約のデータは記録されません。
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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