MOCVDによるGe/Si基板上へのGaAs成長

岡本 孝太郎  湯川 禎三  浅野 恭典  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J67-C   No.11   pp.900-907
公開日: 1984/11/25
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Print ISSN: 0373-6113
論文種別: 論文
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あらまし: 
n型(100)Si基板にGeを電子ビーム蒸着法により成長したところ,モホロジーが鏡面の単結晶Ge層を得るための成長条件として,成長時圧力10-5Pa以下で,成長温度400~500℃,成長速度7/sec以下に保つ必要のあることが明らかになった.またGaAsの成長には,トリメチルガリウム(TMG:(CH33Ca)とアルシン(AsH3)によるMOCVD法(有機金属化学気相成長法)を用い,n型のドーピングガスとしてシラン(SiH4)を用いたところ,成長温度590~670℃,AsH3/TMGモル比10~24,SiH4/TMGモル比2~5×10-3で,成長速度を0.4μm/min以下に保つと,n型の単結晶GaAs成長層が得られることが分った.得られたGaAs/Ge/Siの三層構造のn型GaAs層にZn拡散を施し,p-n接合を形成し,発光ダイオードを作製した結果,室温で897nmに発光ピーク波長をもつエレクトロルミネセンスが観測された.GaAs/Ge/Si構造の場合,SiとGaAsの熱膨張係数の違いによる張力が働くため,発光波長が長波長側にシフトし,また,GaAs層の厚みが5μm以上になるとひび割れが発生することも分った.