JPH08335555A - Fabrication of epitaxial wafer - Google Patents
Fabrication of epitaxial waferInfo
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- JPH08335555A JPH08335555A JP13962595A JP13962595A JPH08335555A JP H08335555 A JPH08335555 A JP H08335555A JP 13962595 A JP13962595 A JP 13962595A JP 13962595 A JP13962595 A JP 13962595A JP H08335555 A JPH08335555 A JP H08335555A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は発光ダイオード（以下Ｌ
ＥＤ）用の半導体エピタキシャルウエハに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a light emitting diode (hereinafter referred to as L
The present invention relates to a semiconductor epitaxial wafer for ED).
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年化合物半導体が光半導体素子材料と
して多く利用されている。そして、この半導体材料とし
ては、単結晶基板上に所望の半導体結晶の層をエピタキ
シャル成長したものを用いている。これは、現在入手可
能なもので基板として用いられる結晶は、欠陥が多く、
純度も低いため、そのまま発光素子として使用すること
が困難なためであり、そのため、基板上に所望の発光波
長を得るための組成の層をエピタキシャル成長させてい
る。主としてこのエピタキシャル成長層は、３元混晶層
が用いられている。そしてエピタキシャル成長は、通
常、気相成長ないし液相成長法が使用されている。気相
成長法では、石英製のリアクタ内にグラファイト製、ま
たは石英製のホルダーを配置し、原料ガスを流し加熱す
る方法によってエピタキシャル成長を行っている。2. Description of the Related Art In recent years, compound semiconductors have been widely used as materials for optical semiconductor devices. As this semiconductor material, a material obtained by epitaxially growing a desired semiconductor crystal layer on a single crystal substrate is used. This is because the crystals that are currently available and used as substrates have many defects,
This is because the purity is low and it is difficult to use it as a light emitting element as it is. Therefore, a layer having a composition for obtaining a desired emission wavelength is epitaxially grown on the substrate. A ternary mixed crystal layer is mainly used for this epitaxial growth layer. For the epitaxial growth, a vapor phase growth method or a liquid phase growth method is usually used. In the vapor phase growth method, a graphite or quartz holder is arranged in a quartz reactor, and a source gas is flown to heat the epitaxial growth.
【０００３】III −Ｖ族化合物半導体は、可視光、赤外
の波長に相当するバンドギャップを有するため、発光素
子への応用がなされている。その中でも、ＧａＡｓＰ、
ＧａＰは特にＬＥＤ材料としての需要は目ざましい。Ｇ
ａＡｓ1-x Ｐx を例にとって説明すると、ＧａＡｓ1-x
Ｐx （０．５＜ｘ＜１）は伝導電子を捕獲するアイソ・
エレクトロニック・トラップとして窒素（Ｎ）をドープ
することにより、発光ダイオードとしての光出力を１０
倍程度向上することができる。そのため通常ＧａＰ基板
上に成長したＧａＡｓ1-x Ｐx （０．４５＜ｘ≦１．
０）には窒素をドープする。Group III-V compound semiconductors have band gaps corresponding to visible and infrared wavelengths, and are therefore applied to light emitting devices. Among them, GaAsP,
Demand for GaP is particularly remarkable as an LED material. G
Taking aAs 1-x P x as an example, GaAs 1-x
P x (0.5 <x <1) is an iso-
By doping nitrogen (N) as an electronic trap, the light output as a light emitting diode is increased to 10%.
It can be improved about twice. Therefore, GaAs 1-x P x (0.45 <x ≦ 1.
0) is doped with nitrogen.
【０００４】気相成長法では、反応器中に原料ガスを流
し、Ｎ型のＧａＰ基板上に、基板とエピタキシャル層の
格子定数の違いによる格子歪が発生しないように、組成
を変化させた中間層を設けてＮ型のエピタキシャル層を
成長させ、その後の加工工程で熱拡散により高濃度に亜
鉛を拡散して、エピタキシャル層表面に４〜１０μｍ程
度のＰ層を形成する。これにより良好なオーミック接触
を安定に得ることができる。熱拡散法は一度に数十〜百
程度のエピタキシャルウエハを一度に処理でき、コスト
的に有利なため、一般には、気相成長法によりＮ型の層
だけ成長したあとで拡散法によりＰ層を形成している。
これにより安定的にＬＥＤを得ることができる。In the vapor phase epitaxy method, a raw material gas is flown into a reactor, and an intermediate composition in which a composition is changed so that lattice strain due to a difference in lattice constant between a substrate and an epitaxial layer does not occur on an N-type GaP substrate. A layer is provided to grow an N-type epitaxial layer, and zinc is diffused at a high concentration by thermal diffusion in a subsequent processing step to form a P layer of about 4 to 10 μm on the epitaxial layer surface. Thereby, good ohmic contact can be stably obtained. The thermal diffusion method can process several tens to hundreds of epitaxial wafers at a time and is advantageous in terms of cost. Therefore, generally, only the N-type layer is grown by the vapor phase growth method and then the P layer is formed by the diffusion method. Is forming.
Thereby, the LED can be stably obtained.
【０００５】通常III −Ｖ族化合物半導体ではＰ型の層
に良好なオーミック接触を得るためには、一般にはＰ型
層のキャリア濃度を１×１０19ｃｍ-3以上にすることが
必要である。良好なオーミック接触を得るために、電極
の材料をＡｕＺｎ、ＡｕＮｉＺｎなどの材料をいろいろ
工夫して用いたり、多層構造としたり、電極の材料組成
をかえるなどの手法がとられてきた。それでも、最も有
効な手法としてはＰ型層のキャリア濃度を上げることで
あり、ＧａＡｓの場合は５×１０18ｃｍ-3以上の高濃度
に亜鉛をドープすることであった。しかし、亜鉛の拡散
温度を上げて亜鉛のドープ量すなわちキャリア濃度を上
げると、逆に発光した光をＰ型層で吸収することとな
り、さらに、熱歪等による結晶欠陥を発生させＬＥＤの
発光出力の低下をまねく。また、ＬＥＤの光出力は亜鉛
の拡散温度を下げて亜鉛の濃度を低く、すなわち約５×
１０18ｃｍ-3以下程度にすると向上するが、一方、キャ
リア濃度が下がるためＰ型層のオーミック電極の形成が
困難になり、ＬＥＤとした時の順方向電圧のばらつきや
増加を引き起こしてしまう。Generally, in the III-V group compound semiconductor, in order to obtain a good ohmic contact with the P-type layer, it is generally necessary to set the carrier concentration of the P-type layer to 1 × 10 19 cm -3 or more. . In order to obtain a good ohmic contact, various techniques such as devising and using various materials such as AuZn and AuNiZn for the electrode, making a multilayer structure, and changing the material composition of the electrode have been taken. Nevertheless, the most effective method has been to increase the carrier concentration of the P-type layer, and in the case of GaAs, doping with zinc at a high concentration of 5 × 10 18 cm −3 or more. However, when the diffusion temperature of zinc is increased and the doping amount of zinc, that is, the carrier concentration is increased, the emitted light is absorbed in the P-type layer on the contrary, and further, crystal defects due to thermal strain or the like are generated and the light emission output of the LED is increased. Cause a decrease in. Moreover, the light output of the LED lowers the zinc diffusion temperature to lower the zinc concentration, that is, about 5 ×.
Although it is improved by setting it to about 10 18 cm −3 or less, on the other hand, since the carrier concentration is lowered, it becomes difficult to form the ohmic electrode of the P-type layer, which causes variation or increase in the forward voltage of the LED.
【０００６】上記のように気相成長したエピタキシャル
ウエハはエピタキシャル層、ＧａＰ基板の両方ともＮ型
の伝導型をもつようになっている。一般にＧａＡｓＰの
エピタキシャル成長では亜鉛をドーパントとして用いて
気相成長中にＰ型の層を成長することができる。気相成
長のハイドライド法を用いて、亜鉛をドーパントとして
Ｐ層を成長すると、成長温度が高いため、亜鉛ドーパン
トが結晶中に取り込まれにくくなり、５×１０18ｃｍ-3
程度以上の濃度にドープしにくくなる傾向がある。これ
はジエチル亜鉛ガスを用いてＰ型ドーパントの亜鉛をド
ープする場合、ボンベ内のジエチル亜鉛に水素ガスをバ
ブリングさせて、水素ガス中にジエチル亜鉛を蒸気圧分
だけ含ませて、その水素ガスを反応容器内に導入する方
法を用いているため、ジエチル亜鉛の供給量に限界が生
じているためである。亜鉛の供給量が十分であれば、た
とえハイドライド法でも５×１０18ｃｍ-3以上、または
１０×１０18ｃｍ-3程度の濃度にドープすることは可能
である。この程度亜鉛がドープできれば、容易に良好な
オーミック接触を得ることができる。このような亜鉛を
高ドープすることはＧａＮ、ＧａＩｎＮ、ＧａＡｌＮ等
の窒素化合物、およびＧａＩｎＰ、ＧａＩｎＡｓ、Ｉｎ
ＧａＡｓＰでも同じ問題をもっている。In the epitaxial wafer that has been vapor-phase grown as described above, both the epitaxial layer and the GaP substrate have an N-type conductivity type. Generally, in the epitaxial growth of GaAsP, a P-type layer can be grown during vapor phase growth using zinc as a dopant. When the P layer is grown using zinc as a dopant by the vapor hydride hydride method, the growth temperature is high, so that the zinc dopant is less likely to be incorporated into the crystal, and the concentration is 5 × 10 18 cm −3.
It tends to be difficult to dope to a concentration above a certain level. This is because when diethyl zinc zinc gas is used to dope the zinc as a P-type dopant, hydrogen gas is bubbled through the diethyl zinc in the cylinder, and the zinc gas is included in the hydrogen gas by the vapor pressure. This is because, since the method of introducing into the reaction vessel is used, the supply amount of diethyl zinc is limited. If the supply amount of zinc is sufficient, it is possible to dope to a concentration of 5 × 10 18 cm −3 or more, or about 10 × 10 18 cm −3 even by the hydride method. If zinc can be doped to this extent, good ohmic contact can be easily obtained. Such high doping of zinc means that nitrogen compounds such as GaN, GaInN and GaAlN, and GaInP, GaInAs and In are used.
GaAsP has the same problem.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みてなされたもので、III −Ｖ族化合物半導体エ
ピタキシャルウエハの製造方法において、ドーパントを
ドープするにあたり、再現性よく、しかも高濃度に容易
にドープすることができるエピタキシャルウエハ製造方
法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has high reproducibility and high concentration in doping a dopant in a method for manufacturing a III-V compound semiconductor epitaxial wafer. It is an object of the present invention to provide an epitaxial wafer manufacturing method that can be easily doped.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、かかる
課題を解決すべく鋭意検討の結果、ドーパントとしてジ
エチル亜鉛を用いることを見直し、金属亜鉛又は金属マ
グネシウムのような単体金属を用いることで上記問題を
解決できることを見いだしたものである。図１に本発明
に用いられるエピタキシャル成長装置を示す。エピタキ
シャル成長装置１は、反応室内にＧａ溜め用の石英ボー
ト２と、ホルダー３に取り付けたＧａＰ基板４が設置さ
れ、反応室はヒータ５により加熱される。反応室へは、
第III 族元素成分としてのＧａＣｌを生成するために塩
化水素ガス（ＨＣｌ）がＧａ溜め用の石英ボート２の位
置へ導入され、第Ｖ族元素成分としてＨ2 で希釈したり
ん化水素（ＰＨ3 ）、ひ化水素（ＡｓＨ3 ）、ｎ型不純
物であるジエチルテルル（ＤＥＴｅ）、アイソ・エレク
トロニック・トラップ添加用としてアンモニアガス（Ｎ
Ｈ3 ）がＧａＰ基板４上へ導入される。さらに、本装置
では、リアクタ内、あるいはリアクタの前室に、ヒータ
ー電源６で発熱するヒータ７により加熱される金属亜鉛
Ｚｎを配置する。そして、エピタキシャル成長工程に必
要なときに金属亜鉛を加熱して亜鉛蒸気を発生させ、水
素ガスでリアクタ内のＧａＰ基板４上に供給する。Therefore, as a result of intensive studies to solve the above problems, the present invention has reviewed the use of diethylzinc as a dopant, and uses a single metal such as metallic zinc or metallic magnesium. I found that I could solve the problem. FIG. 1 shows an epitaxial growth apparatus used in the present invention. In the epitaxial growth apparatus 1, a quartz boat 2 for storing Ga and a GaP substrate 4 attached to a holder 3 are installed in a reaction chamber, and the reaction chamber is heated by a heater 5. To the reaction chamber,
Hydrogen chloride gas (HCl) was introduced into the position of the quartz boat 2 for storing Ga to generate GaCl as a group III element component, and hydrogen phosphide (PH 3) diluted with H 2 as a group V element component was used. ), Hydrogen arsenide (AsH 3 ), diethyl tellurium (DETe), which is an n-type impurity, and ammonia gas (N
H 3 ) is introduced onto the GaP substrate 4. Further, in this apparatus, metallic zinc Zn heated by the heater 7 which is heated by the heater power source 6 is arranged in the reactor or in the front chamber of the reactor. Then, when required for the epitaxial growth step, metallic zinc is heated to generate zinc vapor, which is supplied as hydrogen gas onto the GaP substrate 4 in the reactor.
【０００９】亜鉛の加熱温度は４５０〜９５０℃、好ま
しくは５００〜７００℃でよい。また、亜鉛蒸気を供給
するガスは水素ガスが好ましいが、窒素ガス、アルゴン
ガスでもかまわない。ジエチル亜鉛を用いたとき、一般
的な装置ではジエチル亜鉛ガスの実流量は数ＳＣＣＭ以
下の流量でしか供給できない。それに対して、金属亜鉛
を用いれば数ＳＣＣＭから数百ＳＣＣＭも可能である。
またIII 族原料のガリウム金属に金属亜鉛または金属マ
グネシウムを溶解して用いることができる。ガリウムは
蒸気圧が金属亜鉛または金属マグネシウムより著しく低
い。このため、金属ドーパントまたは金属ドーパントを
溶解したガリウムを用いれば、直接これを加熱して金属
ドーパントの蒸気を輸送できるし、塩酸ガスと反応させ
て塩化物として輸送することが可能である。これによ
り、例えばＧａＡｓ1-x Ｐx でも５〜１０×１０18ｃｍ
-3のキャリア濃度になるまで亜鉛を高ドープすることが
できる。マグネシウムを用いれば、例えばＧａＡｓ1-x
Ｐx でも１０〜３０×１０19ｃｍ-3の非常に高いキャリ
ア濃度まで容易にドープすることが可能となる。The heating temperature of zinc may be 450 to 950 ° C, preferably 500 to 700 ° C. The gas for supplying zinc vapor is preferably hydrogen gas, but nitrogen gas or argon gas may be used. When diethyl zinc is used, the actual flow rate of diethyl zinc gas can be supplied only at a flow rate of several SCCM or less in a general apparatus. On the other hand, if metallic zinc is used, several SCCM to several hundred SCCM are possible.
Further, metallic zinc or metallic magnesium can be dissolved in gallium metal as a group III raw material and used. Gallium has a vapor pressure significantly lower than that of metallic zinc or metallic magnesium. Therefore, if a metal dopant or gallium in which a metal dopant is dissolved is used, it can be directly heated to transport the vapor of the metal dopant, or it can be reacted with hydrochloric acid gas and transported as a chloride. As a result, for example, GaAs 1-x P x is 5 to 10 × 10 18 cm
Zinc can be highly doped to a carrier concentration of -3 . If magnesium is used, for example, GaAs 1-x
Even with P x , it becomes possible to easily dope up to a very high carrier concentration of 10 to 30 × 10 19 cm −3 .
【００１０】なお、本発明は上記に限定されるものでは
なく、基板はＧａＡｓ基板でもよく、エピタキシャルウ
エハのＰ型のエピタキシャル層は、ＧａＰ、ＧａＡｓ、
ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＰ、ＧａＩ
ｎＡｓ、あるいはＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、Ａ
ｌＩｎＧａＡｓＰであってもよい。また、気相成長法は
有機金属気相法（ＭＯ−ＣＶＤ）、分子線エピタキシャ
ル法（ＭＢＥ）、ハロゲン輸送法などでも有効である
が、ハロゲン輸送法のうち、特に、ハイドライド法が量
産性に富み、高純度の結晶を得られることから好まし
い。The present invention is not limited to the above, and the substrate may be a GaAs substrate, and the P-type epitaxial layer of the epitaxial wafer may be GaP, GaAs,
GaN, InGaN, AlGaN, GaInP, GaI
nAs, or InGaAsP, AlInGaP, A
It may be lInGaAsP. Further, the vapor phase growth method is also effective in a metal organic vapor phase method (MO-CVD), a molecular beam epitaxial method (MBE), a halogen transport method, etc. Among the halogen transport methods, the hydride method is particularly suitable for mass production. It is preferable because it is rich and crystals of high purity can be obtained.
【００１１】[0011]
【作用】本発明は、III −Ｖ族化合物半導体エピタキシ
ャルウエハのＰ型層を気相成長法で成長させるに際し、
ドーパント源として金属亜鉛または金属マグネシウムを
用いるようにしたものであり、これにより高濃度に容易
にＰ型ドーパントをドープすることができる。When the P-type layer of the III-V compound semiconductor epitaxial wafer is grown by the vapor phase growth method, the present invention provides
Metal zinc or metal magnesium is used as a dopant source, which allows the P-type dopant to be easily doped in a high concentration.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 〔実施例１〕ＧａＰ基板および高純度ガリウム（Ｇａ）
および金属亜鉛を、金属亜鉛用の前室とＧａ留め用石英
ボート付きのエピタキシャル・リアクター内の所定の場
所に、それぞれ設置した。ＧａＰ基板は硫黄（Ｓ）が３
〜１０×１０17原子個／ｃｍ3 添加され、直径５０ｍｍ
の円形で、（１００）面から〔００１〕方向に６°偏位
した面をもつＧａＰ基板を用いた。これらを同時にホル
ダー上に配置し、ホルダーは毎分３回転させた。次に、
窒素（Ｎ2 ）ガスを該リアクター内に１５分間導入し、
空気を十分置換除去した後、キャリヤ・ガスとして高純
度水素（Ｈ2 ）を毎分９６００ｃｃ導入し、Ｎ2 の流れ
を止め昇温工程に入った。上記Ｇａ入り石英ボート設置
部分およびＧａＰ単結晶基板設置部分の温度が、それぞ
れ８００℃および９３０℃一定に保持されていることを
確認した後、尖頭発光波長６３０±１０ｎｍのＧａＡｓ
1-x Ｐx エピタキシャル膜の気相成長を開始した。Embodiments of the present invention will be described below. [Example 1] GaP substrate and high-purity gallium (Ga)
And zinc metal were placed in place in the epitaxial chamber with the zinc zinc quartet and the Ga retaining quartz boat, respectively. GaP substrate contains 3 sulfur (S)
-10 × 10 17 atoms / cm 3 added, diameter 50 mm
, A circular GaP substrate having a plane deviated from the (100) plane by 6 ° in the [001] direction was used. These were placed on the holder at the same time and the holder was rotated 3 times per minute. next,
Introducing nitrogen (N 2 ) gas into the reactor for 15 minutes,
After the air was sufficiently replaced and removed, 9600 cc / min of high-purity hydrogen (H 2 ) was introduced as a carrier gas, the flow of N 2 was stopped, and a temperature rising step was started. After confirming that the temperatures of the Ga-containing quartz boat installation portion and the GaP single crystal substrate installation portion were kept constant at 800 ° C. and 930 ° C., respectively, GaAs with a peak emission wavelength of 630 ± 10 nm was used.
Vapor phase growth of a 1-x P x epitaxial film was started.
【００１３】金属亜鉛前室の温度は１００℃に保持し
た。最初、濃度５０ｐｐｍに水素ガスで希釈したｎ型不
純物であるジエチルテルル（（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅ）を毎
分２５ｃｃ導入し、周期律表第III 族元素成分原料とし
てのＧａＣｌを、毎分３６９ｃｃ生成させるため高純度
塩化水素ガス（ＨＣｌ）を上記石英ボート中のＧａ溜に
毎分３６９ｃｃ吹き込み、Ｇａ溜上表面より吹き出させ
た。他方周期律表第Ｖ族元素成分として、Ｈ2 で濃度１
０％に希釈したりん化水素（ＰＨ3 ）を毎分９０９ｃｃ
導入しつつ、２０分間にわたり、第１層であるＧａＰ層
をＧａＰ単結晶基板上に成長させた。The temperature of the metal zinc front chamber was maintained at 100.degree. First, 25 cc of diethyl tellurium ((C 2 H 5 ) 2 Te), which is an n-type impurity diluted with hydrogen gas to a concentration of 50 ppm, was introduced per minute, and GaCl as a group III element element raw material of the periodic table was introduced per minute. In order to generate 369 cc, high-purity hydrogen chloride gas (HCl) was blown into the Ga reservoir in the quartz boat at 369 cc / min and was blown from the upper surface of the Ga reservoir. On the other hand, as a Group V element component of the periodic table, H 2 with a concentration of
Hydrogen phosphide (PH 3 ) diluted to 0% is 909 cc per minute
While introducing, the GaP layer as the first layer was grown on the GaP single crystal substrate for 20 minutes.
【００１４】次に、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅ、ＨＣｌ、ＰＨ
3 の各ガスの導入量を変えることなく、Ｈ2 で濃度１０
％に希釈したひ化水素（ＡｓＨ3 ）の導入量を毎分０ｃ
ｃから毎分４２９ｃｃまで徐々に増加させ、同時にＧａ
Ｐ基板の温度を９３０℃から８７０℃まで徐々に降温さ
せ、９０分間にわたり第２のＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキ
シャル層を第１のＧａＰエピタキシャル層上に成長させ
た（組成変化層）。Next, (C 2 H 5 ) 2 Te, HCl, PH
Concentration of 10 with H 2 without changing the introduction amount of each gas of 3
The amount of hydrogen arsenide (AsH 3 ) diluted to 0% per minute
Gradually increase from c to 429 cc per minute, and at the same time Ga
The temperature of the P substrate was gradually decreased from 930 ° C. to 870 ° C., and the second GaAs 1-x P x epitaxial layer was grown on the first GaP epitaxial layer for 90 minutes (composition change layer).
【００１５】次の３０分間は、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅ、Ｈ
Ｃｌ、ＰＨ3 、ＡｓＨ3 の導入量を変えることなく、す
なわち、毎分それぞれ１５ｃｃ、３６９ｃｃ、９０９ｃ
ｃ、４２９ｃｃに保持しつつ、第３のＧａＡｓ1-x Ｐx
エピタキシャル層を第２のＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキシ
ャル層上に成長させた（一定組成層）。For the next 30 minutes, (C 2 H 5 ) 2 Te, H
Without changing the introduction amounts of Cl, PH 3 , and AsH 3 , that is, 15 cc, 369 cc, and 909 c per minute, respectively.
c, 429 cc, the third GaAs 1-x P x
An epitaxial layer was grown on the second GaAs 1-x P x epitaxial layer (constant composition layer).
【００１６】次の１０分間は、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅの導
入量を毎分２ｃｃに減少させ、ＨＣｌ、ＰＨ3 、ＡｓＨ
3 の量を変えることなく導入しながらこれに窒素アイソ
・エレクトロニック・トラップ添加用として毎分２１４
ｃｃの高純度アンモニア・ガス（ＮＨ3 ）を添加して、
第４のＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキシャル層を第３のＧａ
Ａｓ1-x Ｐx エピタキシャル層上に成長させた（一定組
成Ｎドープ層）。During the next 10 minutes, the amount of (C 2 H 5 ) 2 Te introduced is reduced to 2 cc / min, and HCl, PH 3 , AsH are added.
While introducing the same amount of 3 to this, 214 per minute for nitrogen iso-electronic trap addition
cc of high-purity ammonia gas (NH 3 ) was added,
The fourth GaAs 1-x P x epitaxial layer is replaced with the third Ga
It was grown on an As 1-x P x epitaxial layer (constant composition N-doped layer).
【００１７】最終の４０分間は、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｔｅ、
ＨＣｌ、ＰＨ3 、ＡｓＨ3 、ＮＨ3の量を変えることな
く、Ｐ型ドーパントガスを供給するために金属亜鉛前室
の温度を１００℃からヒーター出力を上げて６００℃に
一気に昇温し、さらにＨ2 を毎分２００ｃｃの流量で供
給を開始して、そのＨ2 ガスを導入して、第５のＰ型の
ＧａＡｓ1-x Ｐx エピタキシャル層を第４のＧａＡｓ
1-x Ｐx エピタキシャル層上に成長させ、気相成長を終
了した。第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシャ
ル層の膜厚はそれぞれ５μｍ、４１μｍ、１６μｍ、９
μｍ、２２μｍであった。For the final 40 minutes, (C 2 H 5 ) 2 Te,
Without changing the amounts of HCl, PH 3 , AsH 3 , and NH 3 , the temperature of the metal zinc front chamber was raised from 100 ° C. to raise the heater output to 600 ° C. at a stroke in order to supply the P-type dopant gas. The supply of H 2 at a flow rate of 200 cc / min was started, and the H 2 gas was introduced to form the fifth P-type GaAs 1-x P x epitaxial layer into the fourth GaAs.
It is grown on the 1-x P x epitaxial layer, to complete the vapor phase growth. The film thicknesses of the first, second, third, fourth and fifth epitaxial layers are 5 μm, 41 μm, 16 μm and 9 respectively.
μm and 22 μm.
【００１８】Ｐ型の層のキャリア濃度は、英国ポーラロ
ン社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置によっ
て測定した。キャリア濃度はＰ型の層の中央で９×１０
18ｃｍ-3であった。続いて、真空蒸着による電極形成等
を行って５００μｍ×５００μｍ×１８０μｍ（厚さ）
の角柱型発光ダイオードを形成した。Ｐ型の層側の電極
はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５個のＬＥＤチップの順方
向電圧は１．８±０．１Ｖで、良好なオーミック接触が
得られていることがわかった。The carrier concentration of the P-type layer was measured by a semiconductor profile plotter device manufactured by Polaron, England. The carrier concentration is 9 × 10 at the center of the P-type layer.
It was 18 cm -3 . Subsequently, electrodes are formed by vacuum vapor deposition, etc., and 500 μm × 500 μm × 180 μm (thickness)
The prism-shaped light emitting diode of was formed. AuZnNi was used for the electrode on the P-type layer side. The forward voltage of the 15 LED chips was 1.8 ± 0.1 V, and it was found that good ohmic contact was obtained.
【００１９】〔実施例２〕ＧａＰ基板および高純度ガリ
ウム（Ｇａ）および金属亜鉛を、金属亜鉛用の前室とＧ
ａ溜め用石英ボート付きのエピタキシャル・リアクター
内の所定の場所に、それぞれ設置した。第５のエピタキ
シャル層の成長にあたり、Ｐ型ドーパントガスを供給す
るために、金属亜鉛前室の温度を１００℃から５００℃
に一気に引き下げ、さらに同前室内にＨ2 、ＨＣｌガス
を毎分それぞれ５０ｃｃ、８ｃｃの流量で供給した以外
は〔実施例１〕と条件はすべて同じであった。エピタキ
シャル膜の第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシ
ャル層の膜厚はそれぞれ５μｍ、４１μｍ、１６μｍ、
９μｍ、２１μｍであった。Ｐ型の層のキャリア濃度
は、英国ポーラロン社のセミコンダクタプロファイルプ
ロッタ装置によって測定した。キャリア濃度はＰ型の層
の中央で７．５×１０18ｃｍ-3であった。続いて、真空
蒸着による電極形成等を行って５００μｍ×５００μｍ
×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光ダイオードを形成し
た。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５個
のＬＥＤチップの順方向電圧は１．８±０．１Ｖで、良
好なオーミック接触が得られていることがわかった。Example 2 A GaP substrate, high-purity gallium (Ga), and metallic zinc were used as a front chamber for metallic zinc and G
a) Each was installed at a predetermined place in an epitaxial reactor equipped with a quartz boat for storage. In the growth of the fifth epitaxial layer, the temperature of the metal zinc front chamber is set to 100 ° C. to 500 ° C. in order to supply the P-type dopant gas.
The conditions were all the same as those in [Example 1] except that the temperature was lowered all at once and H 2 gas and HCl gas were supplied into the chamber at the flow rates of 50 cc and 8 cc per minute, respectively. The thicknesses of the first, second, third, fourth and fifth epitaxial layers of the epitaxial film are 5 μm, 41 μm and 16 μm, respectively.
It was 9 μm and 21 μm. The carrier concentration of the P-type layer was measured by a semiconductor profile plotter device manufactured by Polaron, England. The carrier concentration was 7.5 × 10 18 cm −3 at the center of the P-type layer. Subsequently, electrodes are formed by vacuum vapor deposition to obtain 500 μm × 500 μm
A prismatic light emitting diode of × 180 μm (thickness) was formed. AuZnNi was used for the electrode on the P-type layer side. The forward voltage of the 15 LED chips was 1.8 ± 0.1 V, and it was found that good ohmic contact was obtained.
【００２０】〔実施例３〕ＧａＰ基板および高純度ガリ
ウム（Ｇａ）および金属亜鉛を２０重量％溶解したＧａ
を、金属亜鉛用の前室とＧａ溜め用石英ボート付きのエ
ピタキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ
設置した。第５のエピタキシャル層の成長にあたり、Ｐ
型ドーパントガスを供給するために、金属亜鉛前室の温
度を１００℃から６００℃に一気に引き上げ、さらにＨ
2 ガスを毎分２００ｃｃの流量で供給した以外は〔実施
例１〕と条件はすべて同じであった。エピタキシャル膜
の第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシャル層の
膜厚はそれぞれ５μｍ、４２μｍ、１６μｍ、９μｍ、
２２μｍであった。Ｐ型の層のキャリア濃度は、英国ポ
ーラロン社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置
によって測定した。キャリア濃度はＰ型の層の中央で９
×１０18ｃｍ-3であった。続いて、真空蒸着による電極
形成等を行って５００μｍ×５００μｍ×１８０μｍ
（厚さ）の角柱型発光ダイオードを形成した。Ｐ型の層
側の電極はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５個のＬＥＤチッ
プの順方向電圧は１．８±０．１Ｖで、良好なオーミッ
ク接触が得られていることがわかった。[Example 3] GaP substrate and Ga in which high-purity gallium (Ga) and metallic zinc were dissolved in 20% by weight
Were placed in predetermined places in an epitaxial reactor equipped with a metal zinc front chamber and a Ga reservoir quartz boat, respectively. In growing the fifth epitaxial layer, P
In order to supply the mold dopant gas, the temperature of the metal zinc front chamber is raised from 100 ° C. to 600 ° C. at a stretch, and further H
The conditions were all the same as in [Example 1] except that the two gases were supplied at a flow rate of 200 cc / min. The thicknesses of the first, second, third, fourth and fifth epitaxial layers of the epitaxial film are 5 μm, 42 μm, 16 μm and 9 μm, respectively.
It was 22 μm. The carrier concentration of the P-type layer was measured by a semiconductor profile plotter device manufactured by Polaron, England. The carrier concentration is 9 at the center of the P-type layer.
It was × 10 18 cm -3 . Then, electrodes are formed by vacuum vapor deposition to obtain 500 μm × 500 μm × 180 μm
A (thickness) prismatic light emitting diode was formed. AuZnNi was used for the electrode on the P-type layer side. The forward voltage of the 15 LED chips was 1.8 ± 0.1 V, and it was found that good ohmic contact was obtained.
【００２１】〔実施例４〕ＧａＰ基板および高純度ガリ
ウム（Ｇａ）および金属亜鉛を０．５重量％溶解したＧ
ａを、金属亜鉛用の前室とＧａ溜め用石英ボート付きの
エピタキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞ
れ設置した。第５のエピタキシャル層の成長にあたり、
Ｐ型ドーパントガスを供給するために、金属亜鉛前室の
温度を１００℃から６００℃に一気に引き上げ、さらに
Ｈ2 、ＨＣｌガスを毎分それぞれ１００ｃｃ、４７ｃｃ
の流量で供給した以外は〔実施例１〕と条件はすべて同
じであった。エピタキシャル膜の第１、第２、第３、第
４、第５のエピタキシャル層の膜厚はそれぞれ５μｍ、
４２μｍ、１６μｍ、９μｍ、２２μｍであった。Ｐ型
の層のキャリア濃度は、英国ポーラロン社のセミコンダ
クタプロファイルプロッタ装置によって測定した。キャ
リア濃度はＰ型の層の中央で８×１０18ｃｍ-3であっ
た。続いて、真空蒸着による電極形成等を行って５００
μｍ×５００μｍ×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光ダ
イオードを形成した。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮｉ
を用いた。１５個のＬＥＤチップの順方向電圧は１．８
±０．１Ｖで、良好なオーミック接触が得られているこ
とがわかった。[Example 4] A GaP substrate and G in which 0.5 wt% of high-purity gallium (Ga) and metallic zinc were dissolved
a was placed in a predetermined place in the epitaxial chamber with the ante chamber for metallic zinc and the quartz boat for storing Ga. In growing the fifth epitaxial layer,
In order to supply the P-type dopant gas, the temperature of the metal zinc front chamber was raised at once from 100 ° C. to 600 ° C., and H 2 and HCl gas were further added at 100 cc and 47 cc per minute, respectively.
The conditions were all the same as in [Example 1] except that the gas was supplied at a flow rate of. The thickness of each of the first, second, third, fourth and fifth epitaxial layers is 5 μm,
It was 42 μm, 16 μm, 9 μm and 22 μm. The carrier concentration of the P-type layer was measured by a semiconductor profile plotter device manufactured by Polaron, England. The carrier concentration was 8 × 10 18 cm −3 at the center of the P-type layer. Then, electrodes are formed by vacuum vapor deposition and the like.
A prismatic light emitting diode of μm × 500 μm × 180 μm (thickness) was formed. The electrode on the P-type layer side is AuZnNi
Was used. The forward voltage of 15 LED chips is 1.8
It was found that a good ohmic contact was obtained at ± 0.1V.
【００２２】〔実施例５〕ＧａＰ基板および高純度ガリ
ウム（Ｇａ）および金属マグネシウムを０．３５重量％
溶解したＧａを、金属亜鉛用の前室はＧａ溜め用石英ボ
ート付きのエピタキシャル・リアクター内の所定の場所
に、それぞれ設置した。第５のエピタキシャル層の成長
にあたり、Ｐ型ドーパントガスを供給するために、金属
亜鉛前室の温度を１００℃から７５０℃に一気に引き上
げ、さらにＨ2 、ＨＣｌガスを毎分それぞれ１００ｃ
ｃ、３２ｃｃの流量で供給した以外は〔実施例１〕と条
件はすべて同じであった。エピタキシャル膜の第１、第
２、第３、第４、第５のエピタキシャル層の膜厚はそれ
ぞれ５μｍ、４２μｍ、１６μｍ、１０μｍ、２３μｍ
であった。Ｐ型の層のキャリア濃度は、英国ポーラロン
社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置によって
測定した。キャリア濃度はＰ型の層の中央で２０×１０
18ｃｍ-3で非常に高いキャリア濃度を得た。続いて、真
空蒸着による電極形成等を行って５００μｍ×５００μ
ｍ×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光ダイオードを形成
した。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮｉを用いた。１５
個のＬＥＤチップの順方向電圧は１．８±０．０８Ｖ
で、良好なオーミック接触が得られていることがわかっ
た。Example 5 A GaP substrate, high-purity gallium (Ga), and 0.35 wt% of magnesium metal.
The dissolved Ga was placed at a predetermined location in an epitaxial reactor equipped with a quartz boat for storing Ga as a front chamber for metallic zinc. In order to supply the P-type dopant gas during the growth of the fifth epitaxial layer, the temperature of the metal zinc front chamber was raised from 100 ° C. to 750 ° C. at once, and H 2 gas and HCl gas were further added at 100 c / min.
The conditions were all the same as in [Example 1] except that the flow rates of c and 32 cc were supplied. The film thicknesses of the first, second, third, fourth and fifth epitaxial layers of the epitaxial film are 5 μm, 42 μm, 16 μm, 10 μm and 23 μm, respectively.
Met. The carrier concentration of the P-type layer was measured by a semiconductor profile plotter device manufactured by Polaron, England. The carrier concentration is 20 × 10 at the center of the P-type layer.
A very high carrier concentration was obtained at 18 cm -3 . Then, electrodes are formed by vacuum vapor deposition to obtain 500 μm × 500 μm.
A prismatic light emitting diode of m × 180 μm (thickness) was formed. AuZnNi was used for the electrode on the P-type layer side. 15
Forward voltage of each LED chip is 1.8 ± 0.08V
It was found that good ohmic contact was obtained.
【００２３】〔比較例１〕ＧａＰ基板および高純度ガリ
ウム（Ｇａ）を、Ｇａ溜め用石英ボート付きのエピタキ
シャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ設置し
た。金属亜鉛とその前室はない。実施例１と同じく成長
を開始した。実施例１に比して第５のエピタキシャル層
の成長のみが異なる。すなわち、Ｐ型ドーパントガスを
供給するために２５℃に一定に保温された（Ｃ2 Ｈ5 ）
2 Ｚｎ入りのボンペにＨ2 を毎分１５０ｃｃ導入して
（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｚｎ蒸気を含ませ、そのＨ2 ガスを導入
したこと以外、すべて実施例１と同じで気相成長を終了
した。第１、第２、第３、第４、第５のエピタキシャル
層の膜厚はそれぞれ５μｍ、３９μｍ、１５μｍ、９μ
ｍ、２２μｍであった。Ｐ層のキャリア濃度は、英国ポ
ーラロン社のセミコンダクタプロファイルプロッタ装置
によって測定し、キャリア濃度は２×１０18ｃｍ-3であ
った。続いて、真空蒸着による電極形成等を行って５０
０μｍ×５００μｍ×１８０μｍ（厚さ）の角柱型発光
ダイオードを形成した。Ｐ型の層側の電極はＡｕＺｎＮ
ｉを用いた。１００個のＬＥＤチップの順方向電圧は
２．０±０．３Ｖで良好なオーミック接触が得られてい
ないことがわかった。[Comparative Example 1] A GaP substrate and high-purity gallium (Ga) were placed at predetermined positions in an epitaxial reactor equipped with a quartz boat for storing Ga. There is no metallic zinc and its antechamber. Growth was started in the same manner as in Example 1. Only the growth of the fifth epitaxial layer differs from that of Example 1. That is, the temperature was kept constant at 25 ° C. to supply the P-type dopant gas (C 2 H 5 ).
2 was introduced per minute 150cc of H 2 to Bonpe of Zn-containing moistened with (C 2 H 5) 2 Zn vapor, Part H 2 except that the introduction of gas, terminate all vapor the same as Example 1 did. The film thicknesses of the first, second, third, fourth and fifth epitaxial layers are 5 μm, 39 μm, 15 μm and 9 μm, respectively.
m and 22 μm. The carrier concentration of the P layer was measured by a semiconductor profile plotter device manufactured by Polaron Co., Ltd., and the carrier concentration was 2 × 10 18 cm −3 . Then, electrodes are formed by vacuum vapor deposition and the like.
A prismatic light emitting diode of 0 μm × 500 μm × 180 μm (thickness) was formed. The electrode on the P-type layer side is AuZnN
i was used. It was found that the forward voltage of 100 LED chips was 2.0 ± 0.3 V and good ohmic contact was not obtained.
【００２４】〔実施例６〕サファイア基板および高純度
ガリウム（Ｇａ）および金属亜鉛を、金属亜鉛溜用の前
室とＧａ溜め用石英ボート付きのエピタキシャル・リア
クター内の所定の場所にそれぞれ設置した。サファイア
基板は、直径５０ｍｍの円形で、（０００１）面の面方
位をもち、鏡面研磨したものを用い、これらを同時にホ
ルダー上に配置し、ホルダーは毎分３回転させた。次
に、窒素（Ｎ2 ）ガスを該リアクター内に１５分間導入
し空気を十分置換除去したのち、キャリアガスとして高
純度水素（Ｈ2 ）を毎分８０００ｃｃ導入し、Ｎ2 の流
れを止め昇温工程に入った。上記Ｇａ入り石英ボート設
置部分およびサファイア単結晶基板設置部分の温度をそ
れぞれ８００℃および９８０℃一定に２０分保持してサ
ファイア基板の表面をサーマルクリーニングして、さら
にサファイア基板温度を降温して９００℃に保持したこ
とを確認した後、ＧａＮエピタキシャル膜の気相成長を
開始した。金属亜鉛前室の温度は１００℃に保持した。
最初、周期律表第III 族元素成分原料としてのＧａＣｌ
を、毎分５０ｃｃ生成させるため高純度塩化水素ガス
（ＨＣｌ）を上記石英ボート中のＧａ溜に毎分５０ｃｃ
吹き込み、Ｇａ上表面より吹き出させた。他方周期律表
第Ｖ族元素成分として、高純度アンモニア・ガス（ＮＨ
3 ）を毎分１２５０ｃｃ導入して成長を開始した。この
まま２０分間にわたり第１層であるＧａＮ層をサファイ
ア単結晶基板上に成長させた。最終の２０分間はＨＣ
ｌ、ＮＨ3 の量を変えることなく、Ｐ型ドーパントガス
を供給するために、金属亜鉛前室の温度を１００℃から
ヒーター出力を上げて、６５０℃に一気に昇温し、さら
にＨ2 ガスを毎分８００ｃｃの流量で供給を開始して、
そのＨ2 を導入して、第２のＰ型のＧａＮエピタキシャ
ル層を第１のＧａＮエピタキシャル層０に成長させ、気
相成長を終了した。第１、第２のエピタキシャル層の膜
厚はそれぞれ３．５μｍ、３．７μｍであった。１ｍｍ
角のダイオードを作製して、５個のＬＥＤチップの順方
向電圧を測定したところ、８±３Ｖで良好であった。[Example 6] A sapphire substrate, high-purity gallium (Ga), and metallic zinc were placed at predetermined positions in an anterior chamber for storing metallic zinc and an epitaxial reactor equipped with a quartz boat for storing Ga, respectively. The sapphire substrate had a circular shape with a diameter of 50 mm, had a (0001) plane orientation, and was mirror-polished. These were placed on a holder at the same time, and the holder was rotated 3 times per minute. Next, nitrogen (N 2 ) gas was introduced into the reactor for 15 minutes to sufficiently replace and remove the air, and then high-purity hydrogen (H 2 ) was introduced as a carrier gas at 8000 cc / min to stop the N 2 flow. The warm process started. The surface of the sapphire substrate is thermally cleaned by keeping the temperatures of the above-mentioned Ga-containing quartz boat installation portion and the sapphire single crystal substrate installation portion constant at 800 ° C and 980 ° C respectively for 20 minutes, and further lowering the sapphire substrate temperature to 900 ° C. After confirming that the GaN epitaxial film was maintained at the above temperature, vapor phase growth of the GaN epitaxial film was started. The temperature of the metal zinc front chamber was maintained at 100 ° C.
First, GaCl as a raw material for group III element of the periodic table
In order to generate 50 cc / min, high-purity hydrogen chloride gas (HCl) is added to the Ga reservoir in the quartz boat at 50 cc / min.
It was blown in and blown out from the upper surface of Ga. On the other hand, as a Group V element component of the periodic table, high-purity ammonia gas (NH
3 ) was introduced at 1250 cc / min to start the growth. The GaN layer as the first layer was grown on the sapphire single crystal substrate for 20 minutes as it was. HC for the last 20 minutes
In order to supply the P-type dopant gas without changing the amounts of 1, NH 3 , the temperature of the metal zinc front chamber is raised from 100 ° C. to increase the heater output to 650 ° C., and H 2 gas is further added. Start supplying at a flow rate of 800 cc per minute,
The H 2 was introduced to grow the second P-type GaN epitaxial layer into the first GaN epitaxial layer 0, and the vapor phase growth was completed. The film thicknesses of the first and second epitaxial layers were 3.5 μm and 3.7 μm, respectively. 1 mm
When a square diode was manufactured and the forward voltage of 5 LED chips was measured, it was good at 8 ± 3V.
【００２５】〔比較例２〕サファイア基板および高純度
ガリウム（Ｇａ）を、Ｇａ溜め用石英ボート付きのエピ
タキシャル・リアクター内の所定の場所に、それぞれ設
置した。金属亜鉛とその前室はない。実施例２と同じく
成長を開始した。実施例２に比して第２のエピタキシャ
ル層の成長のみが異なる。すなわち、Ｐ型ドーパントガ
スを供給するために２５℃に一定に保温された（Ｃ2 Ｈ
5 ）2 Ｚｎ入りのボンベにＨ2 ガスを毎分６５０ｃｃ導
入して（Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｚｎ蒸気を含ませて、そのＨ2 ガ
スを導入したこと以外すべて実施例２と同じで気相成長
を終了した。第１、第２のエピタキシャル層の膜厚はそ
れぞれ３．３μｍ、３．９μｍであった。１ｍｍ角のダ
イオードを作製して、５個のＬＥＤチップの順方向電圧
を測定したところ、２０±１０Ｖであった。順方向電圧
は非常に高くしかもばらついていた。[Comparative Example 2] A sapphire substrate and high-purity gallium (Ga) were placed at predetermined places in an epitaxial reactor equipped with a Ga storage quartz boat. There is no metallic zinc and its antechamber. Growth started as in Example 2. Compared with Example 2, only the growth of the second epitaxial layer is different. That is, the temperature was kept constant at 25 ° C. to supply the P-type dopant gas (C 2 H
5) introducing min 650cc H 2 gas in cylinders 2 Zn containing (moistened with C 2 H 5) 2 Zn vapor, the same gas phase as in Example 2 except that the introduction of the H 2 gas Growth has ended. The film thicknesses of the first and second epitaxial layers were 3.3 μm and 3.9 μm, respectively. When a diode of 1 mm square was prepared and the forward voltage of five LED chips was measured, it was 20 ± 10V. The forward voltage was very high and varied.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明によれば、エピタキシャルウエハ
のＰ型の層のキャリア濃度を十分に高くできるため、Ｌ
ＥＤとしたときに安定に良好なオーミック接触の電極を
得ることができる。ドーパント源として金属亜鉛を用い
るため、安価で容易に気相成長させることができ、金属
亜鉛を用いることから高純度の亜鉛源の入手が容易で、
ドーパント源からの他の金属汚染をなくすこともでき
る。なお、実施例では金属亜鉛を用いて説明したが、金
属マグネシウムをドーパント源としても同じであり、金
属マグネシウムは特に窒素化合物半導体に有効である。
また、Ｐ型のドーパント源として金属カドミウム、金属
ベリリウムを用いることも可能である。この方法は、ド
ーパント金属用の温度制御可能な前室がリアクタ内外の
何処かに設置されていれば問題なく、有機金属化合物法
等の他の気相成長に対しても同じである。According to the present invention, since the carrier concentration of the P-type layer of the epitaxial wafer can be made sufficiently high, L
When used as an ED, it is possible to stably obtain a good ohmic contact electrode. Since metal zinc is used as the dopant source, it can be inexpensively and easily vapor-deposited, and the use of metal zinc makes it easy to obtain a high-purity zinc source,
Other metal contamination from the dopant source can also be eliminated. In the examples, metallic zinc was used for description, but the same applies to metallic magnesium as a dopant source, and metallic magnesium is particularly effective for nitrogen compound semiconductors.
It is also possible to use metal cadmium or metal beryllium as the P-type dopant source. This method has no problem if the temperature-controllable front chamber for the dopant metal is installed somewhere inside and outside the reactor, and is the same for other vapor phase growth methods such as the organometallic compound method.
【図１】 本発明のエピタキシャル成長装置を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing an epitaxial growth apparatus of the present invention.
１…エピタキシャル成長装置、２…Ｇａ溜め用の石英ボ
ート、３…ホルダー、４…ＧａＰ基板、５…ヒータ、６
…ヒータ電源。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Epitaxial growth apparatus, 2 ... Quartz boat for Ga storage, 3 ... Holder, 4 ... GaP substrate, 5 ... Heater, 6
… Heater power supply.
Claims (17)
ウエハの製造方法において、Ｐ型の層を気相成長法で成
長させる際に、単体金属をドーパント源とすることを特
徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。1. A method for producing a III-V compound semiconductor epitaxial wafer, wherein a single metal is used as a dopant source when a P-type layer is grown by a vapor phase epitaxy method. .
ドーパント源は金属亜鉛又はマグネシウムであることを
特徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。2. The method of manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the dopant source is metallic zinc or magnesium.
ドーパント源は金属マグネシウムであることを特徴とす
るエピタキシャルウエハの製造方法。3. The method for manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the dopant source is magnesium metal.
法において、エピタキシャルウエハのＰ型のエピタキシ
ャル層はＧａＰ、またはＧａＡｓであることを特徴とす
るエピタキシャルウエハの製造方法。4. The method of manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the P-type epitaxial layer of the epitaxial wafer is GaP or GaAs.
法において、エピタキシャルウエハのＰ型のエピタキシ
ャル層は、ＧａＡｓＰ（０＜ｘ＜１）であることを特徴
とするエピタキシャルウエハの製造方法。5. The method of manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the P-type epitaxial layer of the epitaxial wafer is GaAsP (0 <x <1). .
タキシャル層はＧａＡｓ1-x Ｐx （０．４５＜×＜１）
であり、少なくともエピタキシャル層にＮをドープして
いることを特徴とするエピタキシャルウエハの製造方
法。6. The manufacturing method according to claim 5, wherein the epitaxial layer is GaAs 1-x P x (0.45 <× <1).
And a method of manufacturing an epitaxial wafer, wherein at least the epitaxial layer is doped with N.
法において、エピタキシャルウエハのＰ型のエピタキシ
ャル層は、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎ
Ｐ、ＧａＩｎＡｓ、またはＩｎＧａＡｓＰであることを
特徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。7. The manufacturing method according to claim 1, wherein the P-type epitaxial layer of the epitaxial wafer is GaN, InGaN, AlGaN, GaIn.
A method for manufacturing an epitaxial wafer, which is P, GaInAs, or InGaAsP.
法において、エピタキシャルウエハのＰ型のエピタキシ
ャル層は、ＩｎＧａＡｓＰ、ＡｌＩｎＧａＰ、またはＡ
ｌＩｎＧａＡｓＰであることを特徴とするエピタキシャ
ルウエハの製造方法。8. The manufacturing method according to claim 1, wherein the P-type epitaxial layer of the epitaxial wafer is InGaAsP, AlInGaP, or A.
1. A method for manufacturing an epitaxial wafer, which is made of lInGaAsP.
法において、エピタキシャルウエハの基板は、ＧａＰま
たはＧａＡｓであることを特徴とするエピタキシャルウ
エハの製造方法。9. The method of manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the substrate of the epitaxial wafer is GaP or GaAs.
ピタキシャルウエハの基板はサファイアであることを特
徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。10. The method of manufacturing an epitaxial wafer according to claim 6, wherein the substrate of the epitaxial wafer is sapphire.
造方法において、気相成長法は、ハロゲン輸送法である
ことを特徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。11. The method of manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the vapor phase growth method is a halogen transport method.
造方法において、気相成長法は、ハイドライド法である
ことを特徴とするエピタキシャルウエハの製造方法。12. The method of manufacturing an epitaxial wafer according to claim 1, wherein the vapor phase growth method is a hydride method.
方法において、気相成長法は有機金属化合物法（ＭＯ−
ＣＶＤ）であることを特徴とするエピタキシャルウエハ
の製造方法。13. The manufacturing method according to claim 1, wherein the vapor phase growth method is an organometallic compound method (MO-
CVD) is a method for manufacturing an epitaxial wafer.
において、金属ドーパントを直接加熱してドーパントの
蒸気とキャリアガスによりドーパントを反応容器内に導
入することを特徴とするエピタキシャルウエハの製造方
法。14. The method for producing an epitaxial wafer according to claim 11 or 12, wherein the metal dopant is directly heated to introduce the dopant into the reaction vessel by the vapor of the dopant and the carrier gas.
において、金属ドーパントをガリウム中に溶解し、前記
Ｇａを直接加熱してドーパントの蒸気とキャリアガスに
よりドーパントを反応容器内に導入することを特徴とす
るエピタキシャルウエハの製造方法。15. The manufacturing method according to claim 11, wherein the metal dopant is dissolved in gallium, and the Ga is directly heated to introduce the dopant into the reaction vessel by the vapor of the dopant and the carrier gas. A method for manufacturing an epitaxial wafer.
において、金属ドーパントをガリウム（Ｇａ）に溶解
し、ハロゲン化水素又は塩酸で前記Ｇａから塩化物を生
成して、反応容器内に導入することを特徴とするエピタ
キシャルウエハの製造方法。16. The manufacturing method according to claim 11, wherein the metal dopant is dissolved in gallium (Ga), a chloride is produced from the Ga with hydrogen halide or hydrochloric acid, and the chloride is introduced into the reaction vessel. And a method for manufacturing an epitaxial wafer.
において、金属ドーパントをガリウム（Ｇａ）に溶解
し、塩酸で前記Ｇａから塩化化物を生成して、反応容器
内に導入することを特徴とするエピタキシャルウエハの
製造方法。17. The method according to claim 11 or 12, wherein the metal dopant is dissolved in gallium (Ga), a chloride is generated from the Ga with hydrochloric acid, and the chloride is introduced into the reaction vessel. Method for manufacturing epitaxial wafer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13962595A JPH08335555A (en) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | Fabrication of epitaxial wafer |
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| JP13962595A JPH08335555A (en) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | Fabrication of epitaxial wafer |
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|---|---|
| JP (1) | JPH08335555A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2021161613A1 (en) * | 2020-02-14 | 2021-08-19 | 国立大学法人東海国立大学機構 | Vapor-phase epitaxy device and production method for gallium nitride |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP13962595A patent/JPH08335555A/en active Pending
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| US11869767B2 (en) | 2020-02-14 | 2024-01-09 | National University Corporation Tokai National Higher Education And Research System | Gallium nitride vapor phase epitaxy apparatus used in vapor phase epitaxy not using organic metal as a gallium raw material and manufacturing method therefor |
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