JPH0666263B2 - Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体／絶縁体／ｉｉｉ−ｖ化合物半導体積層構造 - Google Patents
Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体／絶縁体／ｉｉｉ−ｖ化合物半導体積層構造Info
- Publication number
- JPH0666263B2 JPH0666263B2 JP60283882A JP28388285A JPH0666263B2 JP H0666263 B2 JPH0666263 B2 JP H0666263B2 JP 60283882 A JP60283882 A JP 60283882A JP 28388285 A JP28388285 A JP 28388285A JP H0666263 B2 JPH0666263 B2 JP H0666263B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iii
- compound semiconductor
- insulator
- laminated structure
- semiconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体／絶縁体／半導体積層構造に関する。
（従来の技術） 従来、半導体・絶縁体膜積層構造は、ビームアニール技
術を用いたSOI（セミコンダクタ オンインシュレータ:
Semiconductor on Insulator）構造として、シリコン
を対象に作成されて来た。この際、絶縁体膜が単結晶で
あればSOI構造を、より容易に作成することが可能にな
る。シリコンの場合ではマグネシアスピネル（MgO・Al2
O3）や弗化カルシウム（CaF2）を基板上にエピタキシャ
ル成長させ、その上に単結晶シリコンを成長させてい
る。
術を用いたSOI（セミコンダクタ オンインシュレータ:
Semiconductor on Insulator）構造として、シリコン
を対象に作成されて来た。この際、絶縁体膜が単結晶で
あればSOI構造を、より容易に作成することが可能にな
る。シリコンの場合ではマグネシアスピネル（MgO・Al2
O3）や弗化カルシウム（CaF2）を基板上にエピタキシャ
ル成長させ、その上に単結晶シリコンを成長させてい
る。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、マグネシアスピネルのエピタキシャル成長温度
は約900℃以上であり、この温度では下地III−Ｖ化合物
半導体の表面が熱損傷を受ける。また、弗化物の熱膨張
係数は約２×10-5K-1で、III−Ｖ化合物半導体の熱膨張
係数、代表的にはガリウム砒素の６×10-6K-1という値
との差が大きく、III−Ｖ化合物半導体と弗化物の界面
には熱歪が生じやすい。さら、、従来の絶縁体とIII−
Ｖ化合物半導体では、イオン性差が大きいため界面に大
きなダイポールが生じ良好な界面が形成されにくい。本
発明の目的は熱損傷・熱歪を避けて形成することが可能
であり、かつ積層界面でのダイポールを抑制した、III
−Ｖ化合物半導体／絶縁体／III−Ｖ化合物半導体積層
構造を提供することにある。
は約900℃以上であり、この温度では下地III−Ｖ化合物
半導体の表面が熱損傷を受ける。また、弗化物の熱膨張
係数は約２×10-5K-1で、III−Ｖ化合物半導体の熱膨張
係数、代表的にはガリウム砒素の６×10-6K-1という値
との差が大きく、III−Ｖ化合物半導体と弗化物の界面
には熱歪が生じやすい。さら、、従来の絶縁体とIII−
Ｖ化合物半導体では、イオン性差が大きいため界面に大
きなダイポールが生じ良好な界面が形成されにくい。本
発明の目的は熱損傷・熱歪を避けて形成することが可能
であり、かつ積層界面でのダイポールを抑制した、III
−Ｖ化合物半導体／絶縁体／III−Ｖ化合物半導体積層
構造を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明においては、III−Ｖ化合物半導体上に窒化アル
ミニウム膜、あるいは窒化アルミニウムと窒化ガリウム
の混晶膜を形成したのち、この上にIII−Ｖ化合物半導
体を積層する。窒化アルミニウム等の絶縁膜を形成する
際には、III−Ｖ化合物半導体の表面劣化を防ぐ必要が
ある。それには、例えば、トリメチルアルミニウムとア
ンモニアを原料にしかつ原子サイクロトロン共鳴プラズ
マを用いるか、あるいはトリメチルアルミニウムとヒド
ラジンを原料とする熱CVD法によって、それぞれ400℃以
上の基板温度で成長を行なえば良い。窒化アルミニウム
・窒化ガリウム混晶の作製には、ガリウム原料、例えば
トリメチルガリウムを上記原料に加えて成長を行えば良
い。
ミニウム膜、あるいは窒化アルミニウムと窒化ガリウム
の混晶膜を形成したのち、この上にIII−Ｖ化合物半導
体を積層する。窒化アルミニウム等の絶縁膜を形成する
際には、III−Ｖ化合物半導体の表面劣化を防ぐ必要が
ある。それには、例えば、トリメチルアルミニウムとア
ンモニアを原料にしかつ原子サイクロトロン共鳴プラズ
マを用いるか、あるいはトリメチルアルミニウムとヒド
ラジンを原料とする熱CVD法によって、それぞれ400℃以
上の基板温度で成長を行なえば良い。窒化アルミニウム
・窒化ガリウム混晶の作製には、ガリウム原料、例えば
トリメチルガリウムを上記原料に加えて成長を行えば良
い。
窒化アルミニウムと窒化ガリウムの混晶を用いる場合、
混晶中に窒化アルミニウムが約40％以上含まれる様にす
るのが好ましい。窒化アルミニウム膜がこれより少ない
と混晶の絶縁性は十分でない。
混晶中に窒化アルミニウムが約40％以上含まれる様にす
るのが好ましい。窒化アルミニウム膜がこれより少ない
と混晶の絶縁性は十分でない。
（作用） 本発明の構造では、上・下の半導体部がIII−Ｖ化合物
材料で構成されるIII−Ｖ化合物半導体／絶縁体／III−
Ｖ化合物半導体積層構造において、中間の絶縁体部まで
もがIII族窒化物、すなわちIII−Ｖ化合物材料で構成さ
れる。本構造の実現には、上部III−Ｖ化合物半導体／
絶縁体間、及び絶縁体／下部III−Ｖ化合物半導体間で
イオン性の差と熱膨張係数の差が小さい必要がある。II
I族窒化物はIII−Ｖ化合物半導体と同じIII−Ｖ化合物
であるため、他の絶縁体材料にくらべ、III−Ｖ化合物
半導体とのイオン性差・熱膨張係数差がともに小さく、
良好なIII−Ｖ化合物半導体−絶縁体界面の形成に有利
である。
材料で構成されるIII−Ｖ化合物半導体／絶縁体／III−
Ｖ化合物半導体積層構造において、中間の絶縁体部まで
もがIII族窒化物、すなわちIII−Ｖ化合物材料で構成さ
れる。本構造の実現には、上部III−Ｖ化合物半導体／
絶縁体間、及び絶縁体／下部III−Ｖ化合物半導体間で
イオン性の差と熱膨張係数の差が小さい必要がある。II
I族窒化物はIII−Ｖ化合物半導体と同じIII−Ｖ化合物
であるため、他の絶縁体材料にくらべ、III−Ｖ化合物
半導体とのイオン性差・熱膨張係数差がともに小さく、
良好なIII−Ｖ化合物半導体−絶縁体界面の形成に有利
である。
（実施例） 本実施例ではIII−Ｖ化合物半導体の一つであるガリウ
ムヒ素（GaAs）基板上に絶縁体膜を形成させた後、基板
と同じGaAsをその上に成長させた。
ムヒ素（GaAs）基板上に絶縁体膜を形成させた後、基板
と同じGaAsをその上に成長させた。
GaAs（111）ウェハを化学的にエッチングする。トリメ
チルガリウム（TMG）とアルシン（AsH3）を原料にしてM
OCVD法によりウェハ上に約1000ÅGaAsを成長させる。こ
れを基板として続けてトリメチルアルミニウム（TM
A），ヒドラジン（N2H4）を原料にして、AlNのMOCVDを
行なう。この時TMA,N2H4温度は20℃，バブル水素流量は
それぞれ毎分5cc,200cc,基板温度は600℃，総流量は毎
分8l,圧力は80Torrに設定し、10分間で厚さ約500ÅのAl
N膜を得た。更に続けてTMG,AsH3を原料にしてMOCVD法に
よりGaAsを成長させることができた。
チルガリウム（TMG）とアルシン（AsH3）を原料にしてM
OCVD法によりウェハ上に約1000ÅGaAsを成長させる。こ
れを基板として続けてトリメチルアルミニウム（TM
A），ヒドラジン（N2H4）を原料にして、AlNのMOCVDを
行なう。この時TMA,N2H4温度は20℃，バブル水素流量は
それぞれ毎分5cc,200cc,基板温度は600℃，総流量は毎
分8l,圧力は80Torrに設定し、10分間で厚さ約500ÅのAl
N膜を得た。更に続けてTMG,AsH3を原料にしてMOCVD法に
よりGaAsを成長させることができた。
窒化アルミニウム，窒化ガリウムの混晶作成にはTMG,TM
A,N2H4を原料にした。TMG,TMA,N2H4温度はそれぞれ−12
℃,20℃,20℃，バブル水素流量はそれぞれ毎分１cc,4c
c,200cc，基板温度は600℃，総流量は毎分8l圧力は80To
rrに設定し、10分間で約500ÅのAl0.6Ga0.4Ｎ0.4を作成
した。
A,N2H4を原料にした。TMG,TMA,N2H4温度はそれぞれ−12
℃,20℃,20℃，バブル水素流量はそれぞれ毎分１cc,4c
c,200cc，基板温度は600℃，総流量は毎分8l圧力は80To
rrに設定し、10分間で約500ÅのAl0.6Ga0.4Ｎ0.4を作成
した。
（発明の効果） 本発明によれば、熱損傷・熱劣化を避け、かつ界面ダイ
ポールを抑制したIII−Ｖ化合物半導体／絶縁体／III−
Ｖ化合物半導体積層構造が実現される。本発明の構造
は、すべてがIII−Ｖ化合物材料からなる、従来にない
新規なものである。本発明により、III−Ｖ化合物半導
体を用いた半導体／絶縁体／半導体（SIS）構造デバイ
スが作製可能になる。また、本発明の積層構造をさらに
積層することにより、III−Ｖ化合物半導体基板上にIII
−Ｖ化合物半導体／絶縁体／III−Ｖ化合物半導体／絶
縁体／III−Ｖ化合物半導体／…という積層構造を構成
することができる。この積層構造により、絶縁体を障壁
層、III−Ｖ化合物半導体を井戸層とする量子井戸構造
デバイスを作製することも可能になる。
ポールを抑制したIII−Ｖ化合物半導体／絶縁体／III−
Ｖ化合物半導体積層構造が実現される。本発明の構造
は、すべてがIII−Ｖ化合物材料からなる、従来にない
新規なものである。本発明により、III−Ｖ化合物半導
体を用いた半導体／絶縁体／半導体（SIS）構造デバイ
スが作製可能になる。また、本発明の積層構造をさらに
積層することにより、III−Ｖ化合物半導体基板上にIII
−Ｖ化合物半導体／絶縁体／III−Ｖ化合物半導体／絶
縁体／III−Ｖ化合物半導体／…という積層構造を構成
することができる。この積層構造により、絶縁体を障壁
層、III−Ｖ化合物半導体を井戸層とする量子井戸構造
デバイスを作製することも可能になる。
Claims (1)
- 【請求項１】III−Ｖ化合物半導体上に、窒化アルミニ
ウム膜または窒化アルミニウム・窒化ガリウム混晶膜、
更にその上にIII−Ｖ化合物半導体を重ねてなることを
特徴とするIII−Ｖ化合物半導体／絶縁体／III−Ｖ化合
物半導体積層構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60283882A JPH0666263B2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体／絶縁体／ｉｉｉ−ｖ化合物半導体積層構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60283882A JPH0666263B2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体／絶縁体／ｉｉｉ−ｖ化合物半導体積層構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141720A JPS62141720A (ja) | 1987-06-25 |
| JPH0666263B2 true JPH0666263B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=17671397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60283882A Expired - Lifetime JPH0666263B2 (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体／絶縁体／ｉｉｉ−ｖ化合物半導体積層構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666263B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0512565A (ja) * | 1991-07-08 | 1993-01-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 電子式キヤツシユレジスタ |
| EP1179842A3 (en) * | 1992-01-31 | 2002-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor substrate and method for preparing same |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027699A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-12 | Agency Of Ind Science & Technol | 炭火硅素単結晶膜の製造法 |
| JP2616759B2 (ja) * | 1985-01-07 | 1997-06-04 | 株式会社 半導体エネルギー研究所 | 薄膜形成方法 |
| JPS62119939A (ja) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 | Sharp Corp | 半導体用絶縁基板 |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60283882A patent/JPH0666263B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62141720A (ja) | 1987-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9691712B2 (en) | Method of controlling stress in group-III nitride films deposited on substrates | |
| US5239188A (en) | Gallium nitride base semiconductor device | |
| US6121121A (en) | Method for manufacturing gallium nitride compound semiconductor | |
| JP4935700B2 (ja) | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法、ウエハ、ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 | |
| US6967355B2 (en) | Group III-nitride on Si using epitaxial BP buffer layer | |
| US6818926B2 (en) | Method for manufacturing gallium nitride compound semiconductor | |
| JPH033364A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH073814B2 (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| KR100583163B1 (ko) | 질화물 반도체 및 그 제조방법 | |
| KR101171324B1 (ko) | 질화물 반도체 발광소자용 버퍼층을 형성하는 방법 및그것에 의해 형성된 버퍼층 | |
| JPH0666263B2 (ja) | Ｉｉｉ−ｖ化合物半導体／絶縁体／ｉｉｉ−ｖ化合物半導体積層構造 | |
| JP3757339B2 (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
| JP3147821B2 (ja) | 窒化物系化合物半導体およびその結晶成長方法および窒化ガリウム系発光素子 | |
| JP2000091252A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体及び半導体素子 | |
| KR100821220B1 (ko) | 다층의 버퍼층을 가지는 질화물 반도체 발광 소자 및 그제조방법 | |
| JPH0618174B2 (ja) | 半導体基板 | |
| JPH10190059A (ja) | 窒化化合物半導体素子及びその製造方法 | |
| WO2023002865A1 (ja) | テンプレート基板並びにその製造方法および製造装置、半導体基板並びにその製造方法および製造装置、半導体デバイス、電子機器 | |
| JP3538634B2 (ja) | 半導体素子用基板、半導体素子の製造方法及び半導体素子 | |
| JPS6066811A (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
| JPH05267175A (ja) | 化合物半導体基板 | |
| KR20220160890A (ko) | Ⅲ-n계 반도체 구조물 및 그 제조방법 | |
| KR20060076675A (ko) | 질화물 반도체 및 이의 제조 방법 | |
| JP3255798B2 (ja) | 化合物半導体装置およびその製造方法 | |
| JP2003037066A (ja) | 窒化物半導体基板、及びその成長方法 |