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化合物半導体の製膜方法 コモンズ

国内特許コード P03A001483
整理番号 ShIP‐Y804
掲載日 2004年4月16日
出願番号 特願平10-096945
公開番号 特開平11-283925
登録番号 特許第3000143号
出願日 平成10年3月26日(1998.3.26)
公開日 平成11年10月15日(1999.10.15)
登録日 平成11年11月12日(1999.11.12)
発明者
  • 角谷 正友
  • 福家 俊郎
  • 小川 真吾
出願人
  • 学校法人静岡大学
発明の名称 化合物半導体の製膜方法 コモンズ
発明の概要 この発明は、バッファ層を設けることなく、簡易な方法でエピタキシャル成長させることが可能な、化合物半導体の製膜方法を提供する。この化合物半導体を基板上にエピタキシャル成長させる方法は、製膜中における基板温度を所定の割合で上昇させて、基板上に直接化合物半導体をエピタキシャル成長させる。製膜中の基板温度上昇度を所定の範囲に限定することにより、最初に製膜された膜が昇温過程でアニールされると同時に、再蒸発する現象と、その上への製膜過程とが同時に進行し、(0001)面に配向した初期成長核上への製膜が可能になるため、格子定数の異なる基板上にバッファ層を設けなくともエピタキシャル成長した化合物半導体を製膜できる。この方法によって、例えば、青色発振の半導体レーザとして着目を浴びている窒化ガリウムが、(0001)面サファイア基板上に、窒化アルミニウムなどのバッファ層を予め設けることなく、製膜前のサファイア基板温度を500℃に設定し、基板温度上昇度を2℃/秒に設定して、エピタキシャル成長できる。したがって、バッファ層を形成と化合物半導体の形成との間における反応ガスの切り替えや、基板温度の再調節などの煩雑な操作が不要となるため、極めて簡易な手法でエピタキシャル成長した化合物半導体を得ることができる。
従来技術、競合技術の概要 近年の半導体エレクトロニクス分野においては、光記録等の高密度化などの目的から、青色発振の半導体レーザが開発され、着目を浴びている。この青色発振の半導体レーザは、「Jananese J.of Applied Physics」(Vol.30、No.10A、October、1991)の1705~1707頁、あるいは「J.of Crystal Growth」(98、1989)の209~219頁に記載されているように、(0001)面サファイア基板上に、窒化アルミニウム(AlN)や窒化ガリウム(GaN)などのバッファ層を製膜した後、MOCVD法などにより窒化ガリウム、あるいは窒化ガリウムアルミニウム(Ga1-X AlX N)を3~12μm製膜して、エピタキシャル成長させた化合物半導体をデバイス材料として用いることにより、製造している。
産業上の利用分野 青色半導体レーザなどの発光素子として好適に使用することのできる、化合物半導体の製膜方法
特許請求の範囲 【請求項1】 化合物半導体を基板上にエピタキシャル成長させる化合物半導体の製膜方法において、製膜中における基板温度を所定の割合で上昇させて、前記基板上に直接化合物半導体をエピタキシャル成長させることを特徴とする、化合物半導体の製膜方法。
【請求項2】 前記基板温度の上昇開始時に、前記化合物半導体の原料ガスの供給を行なうことを特徴とする、請求項1に記載の化合物半導体の製造方法。
【請求項3】 製膜直前の基板温度を400~670℃に設定し、製膜中の基板温度上昇度を0.5℃/秒以上に設定することを特徴とする、請求項1又は2に記載の化合物半導体の製膜方法。
【請求項4】 前記基板温度上昇度は、1.0~3℃/秒であることを特徴とする、請求項3に記載の化合物半導体の製膜方法。
【請求項5】 前記製膜直前の基板温度は、500~600℃であることを特徴とする、請求項3又は4に記載の化合物半導体の製膜方法。
【請求項6】 前記化合物半導体は、III -V族窒化物化合物半導体であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一に記載の化合物半導体の製膜方法。
【請求項7】 請求項1~5のいずれか一に記載の製膜方法を用いて、(0001)面のサファイア基板上に、バッファ層を介さずに、直接エピタキシャル成長により製膜されてなることを特徴とする、化合物半導体。
【請求項8】 前記化合物半導体は、III -V族窒化物化合物半導体であることを特徴とする、請求項7に記載の化合物半導体。
産業区分
  • 固体素子
  • 処理操作
  • 無機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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