(57)【要約】    【課題】  珪素基板と化合物半導体エピタキシャル層の間に発生する格子定数又は熱膨張係数の差異による貫通式転位密度が低減され、また、化合物半導体第１のエピタキシャル層上に、一層の化合物半導体第２のエピタキシャル層を成長させ、さらに、もう一回熱処理することにより、品質の良い結晶体を有する化合物半導体エピタキシャルウエハを提案する。    【解決手段】  本考案は、まず、珪素基板上に、一層の珪素第１のバッファ層を堆積し、また、珪素第１のバッファ層上に、一層の化合物半導体第２のバッファ層を堆積し、また、化合物半導体第２のバッファ層上に、一層の化合物半導体第１のエピタキシャル層を成長させ、そして、熱処理する。【選択図】図５
0003107646.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
珪素基板、珪素第１のバッファ層、化合物半導体第２のバッファ層、化合物半導体第１のエピタキシャル層、及び化合物半導体第２のエピタキシャル層がある、化合物半導体エピタキシャルウエハにおいて、
当該珪素基板に当該珪素第１のバッファ層が形成され、
当該珪素第１のバッファ層上に当該化合物半導体第２のバッファ層が形成され、
当該化合物半導体第２のバッファ層上に当該化合物半導体第１のエピタキシャル層が形成され、
貫通式転位密度を低下するためにＴＣ熱処理がなされ、
当該化合物半導体第１のエピタキシャル層上に当該化合物半導体第２のエピタキシャル層が形成される、
ことを特徴とする、化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項２】
当該珪素第１のバッファ層を形成する温度は200℃より高いことを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項３】
当該珪素第１のバッファ層を形成する温度は650℃より低いことを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項４】
当該化合物半導体第２のバッファ層を形成する温度は200℃より高いことを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項５】
当該化合物半導体第２のバッファ層を形成する温度は500℃より低いことを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項６】
当該化合物半導体第１のエピタキシャル層を形成する温度は600℃より高いことを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項７】
当該化合物半導体第１のエピタキシャル層を形成する温度は1000℃より低いことを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項８】
当該ＴＣ熱処理温度は100℃より高いことを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項９】
当該ＴＣ熱処理温度は1000℃より低いことを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項１０】
当該バファ層は有機金属化学気相により成長形成されることを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項１１】
当該バファ層は分子線エピタクシーにより成長形成されることを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項１２】
当該エピタキシャル層は、有機金属化学気相により成長形成されることを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項１３】
当該エピタキシャル層は、分子線エピタクシーにより成長形成されることを特徴とする、請求項１記載の化合物半導体エピタキシャルウエハ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、化合物半導体エピタキシャルウエハに関し、特に、珪素質バッファ層、化合物半導体バッファ層、化合物半導体エピタキシャル層を有し、熱処理により製造される、品質のよい化合物半導体エピタキシャルウエハに関する。
【背景技術】
【０００２】
急速に電気光学と通信産業との発展とともに、砒化ガリウム（GaAs）等の3-5族化合物は、直接禁止帯（direct
band-gap）や高いキャリア移動度（carrier mobility）及び3-5族化合物の化学組成を調整することによる異なる禁止帯が得られるという材料等の優れた特性により、電気光学と通信素子を作製するための主な基材になっている。3-5族化合物半導体電気光学と通信素子の作製上、主として、砒化ガリウムやリン化ガリウム（GaP）或いはリン化インジウム（InP）等の3-5族化合物を、基板（substrate）とし、格子（lattice）がマッチングする状況下で、エピタクシーを成長させる。いままで、3-5族化合物半導体基板の直径は、一般的に、4インチ以下であるが、珪素基板の場合は、直径が既に12インチまでになり、価額も、3-5族化合物半導体基板より、遥かに安いため、業界は、珪素基板の低い成本という利点と、3-5族化合物半導体高キャリア移動度等という特性とを組み合わせることにより、3-5族化合物半導体薄膜を単結晶珪素基板上に成長させ、発光ダイオード（light
emitting diode）、フォトダイオード（photodiode）、太陽電池（solar cell）、レーザーダイオード、（laser diode）或いは高パワートランジスタ（power
transistor）等の素子を作製して、製造コストを低減する目的を達成できることを希望する。しかし、単結晶珪素と3-5族化合物半導体材料との間には、格子がマッチングしないと熱膨張係数
（thermal expansion coefficient）が異なる問題等があり、例えば、単結晶珪素と砒化ガリウムとの材料は、格子定数が25℃である時、差が約4.1%であり、また、単結晶珪素と砒化ガリウムとの材料は、熱膨張係数が25℃である時、差が約62%である。そのため、3-5族化合物半導体材料を単結晶珪素基板上にエピタクシーする時、格子がマッチングしないことと熱膨張係数が異なる問題などで、化合物半導体エピタキシャル層内に、貫通式転位（threading
dislocation）が形成され、これにより、結晶の品質が悪くなる。
【０００３】
図1は、従来の砒化ガリウム第２のエピタキシャル層／砒化ガリウム第２のバッファ層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のバッファ層／珪素基板10の断面概念図であり、米国特許案第4,876,219号（以下は、'219特許と称する）に記載されている。図1のように、砒化ガリウム第２のエピタキシャル層／砒化ガリウム第２のバッファ層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のバッファ層／珪素基板10には、珪素基板11、砒化ガリウム第１のバッファ層12、砒化ガリウム第１のエピタキシャル層13、砒化ガリウム第２のバッファ層14、及び砒化ガリウム第２のエピタキシャル層15が含有されている。当該砒化ガリウム第２のエピタキシャル層／砒化ガリウム第２のバッファ層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のバッファ層／珪素基板10を作製する方法は、有機金属化学気相成長（metal-organic
chemical vapor deposition）法を利用し、まず、珪素基板11に対して、堆積工程を行い、また、堆積工程の温度が450℃で、堆積して形成した砒化ガリウム第１のバッファ層12の厚さが5〜20nmである。そして、砒化ガリウム第１のエピタキシャル層のエピタクシー工程を行い、また、エピタクシー工程の温度が650℃で、エピタクシーして形成した砒化ガリウム第１のエピタキシャル層13の厚さが1μmである。そして、もう一つの堆積工程を行い、また、堆積工程の温度も約450℃で、堆積して形成した砒化ガリウム第２のバッファ層14の厚さが5〜20nmである。そして、もう一つの砒化ガリウム第２のエピタキシャル層のエピタクシー工程を行い、また、エピタクシー工程の温度も約650℃であり、エピタクシーして形成した砒化ガリウム第２のエピタキシャル層15の厚さが約2μmである。
【０００４】
'219特許によれば、二つの砒化ガリウムバッファ層（12、14）と二つの砒化ガリウムエピタキシャル層（13、15）により、珪素基板11上においての砒化ガリウムのエピタクシーの品質が改善される。ところが、この工程は、後の研究者による改革や検証によれば、この工程内に、ＴＣＡ（thermal
cycle annealing）熱処理工程を追加しないと、有効に、砒化ガリウムエピタキシャル層の品質を改善することができないことと分かる。
【０００５】
図2は、従来の砒化ガリウム第２のエピタキシャル層／砒化インジウムガリウム第２のバッファ層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のバッファ層／珪素基板20の断面概念図であり、米国季刊Y.
Takano et al.、 “Reduction of threading dislocations by InGaAs
interlayer in GaAs layers grown on Si substrate、” Applied Physics Letters Vol.73、 No.20、 1998
pp.2917〜2919.（以下は、Takano等の論文と称する）に記載されている。図2のように、砒化ガリウム第２のエピタキシャル層／砒化インジウムガリウム第２のバッファ層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のバッファ層／珪素基板20には、珪素基板21、砒化ガリウム第１のバッファ層22、砒化ガリウム第１のエピタキシャル層23、砒化インジウムガリウム第２のバッファ層24、及び砒化ガリウム第２のエピタキシャル層25が含有されている。当該砒化ガリウム第２のエピタキシャル層／砒化インジウムガリウム第２のバッファ層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のバッファ層／珪素基板20を作製する方法も、有機金属化学気相成長法を利用し、まず、珪素基板21に対して、堆積工程を行い、また、堆積工程の温度が430℃で、堆積して形成した砒化ガリウム第１のバッファ層22の厚さが50nmである。そして、砒化ガリウム第１のエピタキシャル層23のエピタクシー工程を行い、また、エピタクシー工程の温度が620℃で、エピタクシーして形成した砒化ガリウム第１のエピタキシャル層23の厚さが2μmである。ここで、ＴＣＡ熱処理工程を行い、まず、有機金属化学気相成長システム内にあるエピタキシャルウエハの温度を、300℃まで降下し、当該温度になってから、再び、エピタキシャルウエハを750℃に加熱して、750℃に5分間維持して、その後、再び、温度を300℃まで降下するのは、一つのＴＣ（thermal
cycle）になり、一つや四つのＴＣＡ熱処理を行ってから、さらに、堆積工程を行い、また、堆積工程の温度が620℃で、堆積して形成した砒化インジウムガリウム第２のバッファ層24の厚さが200nmである。そして、更に、砒化ガリウム第２のエピタキシャル層25のエピタクシー工程を行い、また、エピタクシー工程の温度も、620℃で、エピタクシーして形成した砒化ガリウム第２のエピタキシャル層25の厚さが1.8
μmである。
【０００６】
Takano等の論文によれば、一つの砒化ガリウム第１のバッファ層22と一つの砒化ガリウム第１のエピタキシャル層23を利用し、ＴＣＡ熱処理を受ける事により貫通式転位を発生する機会を低減して、砒化インジウムガリウム第２のバッファ層24と砒化ガリウム第２のエピタキシャル層25を成長させることによって、珪素基板21上においての砒化ガリウムのエピタクシーの品質が改善される。Takano等の実験結果から分かるように、一回のＴＣＡ熱処理を通す状況下で、砒化ガリウム第１のエピタキシャル層23のニ結晶Ｘ線ロッキングカーブ（double
crystal X-ray rocking curve）を測定すると、半値全幅（full width half maximum）値が280arcsecである。しかし、四回のＴＣＡ熱処理を通す状況下で、砒化ガリウム第１のエピタキシャル層23のニ結晶Ｘ線ロッキングカーブを測定すると、半値全幅値が、140arcsecまで低下する。この現象は、ＴＣＡ熱処理が、珪素基板においての砒化ガリウムのエピタクシーの品質に、明白に有効である。Takano等の論文においては、砒化ガリウム第２のエピタキシャル層25のニ結晶Ｘ線ロッキングカーブ測定結果を、論じていない。
【０００７】
図3は、従来の砒化ガリウム第２のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のバッファ層／珪素基板30の断面概念図であり、米国季刊Y.
Itoh et al.、 “GaAs heteroepitaxial growth on Si for
solar cell、” Applied Physics Letters Vol.52、 No.19、 1988 pp.1617〜1618.（以下は、Itoh等の論文と称する）に記載されていて、また、Itoh等の論文においての成長法は、日本季刊M.
Akiyama et al.、 “Growth of single domain layer on （100）oriented Si substrate by MOCVD、” Japanese Journal of Applied Physics
Vol.23、 No.11、 1984 pp.L843〜L845.の内容を参照する。図3のように、砒化ガリウム第２のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のバッファ層／珪素基板30には、珪素基板31、砒化ガリウム第１のバッファ層32、砒化ガリウム第１のエピタキシャル層33、及び砒化ガリウム第２のエピタキシャル層34が含有されている。当該砒化ガリウム第２のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のバッファ層／珪素基板30を作製する方法も、有機金属化学気相成長法を利用し、まず、珪素基板31に対して、堆積工程を行い、また、堆積工程の温度が400℃で、堆積して形成した砒化ガリウム第１のバッファ層32の厚さが、200nmより小さい。そして、砒化ガリウム第１のエピタキシャル層33のエピタクシー工程を行い、また、エピタクシー工程の温度が700℃で、エピタクシーして形成した砒化ガリウム第１のエピタキシャル層33の厚さが1μmである。ここで、ＴＣＡ熱処理工程を行い、まず、有機金属化学気相成長システム内にあるエピタキシャルウエハの温度を、室温まで降下し、当該温度になってから、再び、エピタキシャルウエハを850℃に加熱して、850℃に5分間維持して、その後、再び、温度を700℃まで降下して、砒化ガリウム第２のエピタキシャル層34のエピタクシー成長を行うのは、一つのＴＣエピタクシー工程になり、三回から十三回のＴＣエピタクシー工程を行ってから、同時に、熱処理と砒化ガリウム第２のエピタキシャル層34のエピタクシー成長工程を完成し、形成した砒化ガリウム第２のエピタキシャル層34の厚さが3〜4μmである。
【０００８】
Itoh等の論文によれば、一つの砒化ガリウム第１のバッファ層32、一つの砒化ガリウム第１のエピタキシャル層33、及び同時にＴＣＡ熱処理とエピタクシー工程を行うことにより、貫通式転位の発生を低減し、これにより、砒化ガリウム第２のエピタキシャル層34が得られ、珪素基板31上においての砒化ガリウムのエピタクシーの品質が改善される。Itoh等の実験結果から分かるように、三回から十三回のＴＣエピタクシー工程を通してから、砒化ガリウム第２のエピタキシャル層34のニ結晶Ｘ線ロッキングカーブを測定すると、半値全幅値が130arcsecである。これにより、Itoh等が利用する方法は、確実に砒化ガリウムのエピタクシーの品質を改善できるが、この方法は、熱処理とエピタクシー工程とを混合するため、工程の複雑性が増大され、また、ニ結晶Ｘ線ロッキングカーブの検知結果から見ると、砒化ガリウム第２のエピタキシャル層34の品質においては、改善する空間が、また、十分にある。
【０００９】
図4は、従来の砒化ガリウム再成長（re-growth）第２のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第２のバッファ層／珪素第１のバッファ層／珪素基板40の断面概念図であり、日本季刊M.S.
Hao et al.、 “Photoluminescence spectrum study of the GaAs/Si epilayer grown by using a
thin amorphous Si film as buffer layer、” Japanese
Journal Applied Physics Vol.34、 No.7B、 1995 pp.L900〜L902.（以下は、Hao等の論文と称する）に記載されている。図4のように、砒化ガリウム再成長第２のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第２のバッファ層／珪素第１のバッファ層／珪素基板40には、珪素基板41、珪素第１のバッファ層42、砒化ガリウム第２のバッファ層43、砒化ガリウム第１のエピタキシャル層44、及び砒化ガリウム再成長第２のエピタキシャル層45が含有されている。当該砒化ガリウム再成長第２のエピタキシャル層／砒化ガリウム第１のエピタキシャル層／砒化ガリウム第２のバッファ層／珪素第１のバッファ層／珪素基板40を作製する方法も、有機金属化学気相成長法を利用し、まず、對珪素基板41に対して、堆積工程を行い、また、堆積工程の温度が600℃で、堆積して形成したアモルファス（amorphous）構造の珪素第１のバッファ層42の厚さが15&Aring;である。そして、砒化ガリウム第２のバッファ層43の堆積工程を行い、また、堆積工程の温度が400℃で、堆積して形成した砒化ガリウム第２のバッファ層43の厚さが180&Aring;である。その直後、エピタクシー工程を行い、また、エピタクシー工程の温度が700℃で、エピタクシーして形成した砒化ガリウム第１のエピタキシャル層44の厚さが2.2μmである。ここで、エピタキシャルウエハを取り出して、もう一つのエピタクシー工程を利用して、再成長工程を行い、この砒化ガリウム再成長第２のエピタキシャル層45を砒化ガリウム第１のエピタキシャル層44上にエピタクシーする。ところが、Hao等の論文は、当該再エピタクシー工程に対して、使用する温度やエピタキシャル層の厚さに関しては、論じていない。
【００１０】
Hao等の論文によれば、一つの珪素第１のバッファ層42、一つの砒化ガリウム第２のバッファ層43、一つの砒化ガリウム第１のエピタキシャル層44、及び一つの再エピタクシー工程による砒化ガリウム再成長第２のエピタキシャル層45により、貫通式転位を発生するのを低減して、珪素基板41上においての砒化ガリウムのエピタクシーの品質が改善される。Hao等の実験結果から分かるように、砒化ガリウム第１のエピタキシャル層44のニ結晶Ｘ線ロッキングカーブを測定すると、半値全幅値が160arcsecであるが、再エピタクシー工程による砒化ガリウム再成長第２のエピタキシャル層45の半値全幅値が118arcsecである。実験結果によれば、Hao等の論文に記載されるエピタクシーの品質は、Itoh等の論文に記載されるエピタクシーの品質よりいい。ところが、この方法には、再エピタクシー工程が必要するため、全体工程の複雑性が増大され、また、エピタキシャルウエハが汚染され易いから、全体工程の歩留り（yield）に悪影響を与える。
【特許文献１】米国特許案第4,876,219号
【特許文献２】米国季刊Y. Takano et al.、 “Reduction of threading dislocations by InGaAs interlayer in GaAs layersgrown on Si substrate、” Applied Physics LettersVol.73、 No.20、 1998 pp.2917〜2919.
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】
本考案の主な目的は、すべてのエピタクシーと熱処理工程は、同一の成長システム内で完成され、元のシステムから取り出してもう一回のエピタクシー工程を行わないため、工程の複雑性を低下でき、汚染される機会を減少できる、化合物半導体エピタキシャルウエハを提供する。
【００１２】
本考案の他の目的は、珪素第１のバッファ層と化合物半導体第２のバッファ層とが、ともに、珪素基板と化合物半導体エピタキシャル層との間のバッファ物とされるため、熱処理をする時、珪素第１のバッファ層と化合物半導体第２のバッファ層との共同作用で、貫通式転位を発生する機会が低減され、更に、よりよい品質の化合物半導体エピタキシャル層が得られる、よりよい品質の化合物半導体エピタキシャル層を提供する。
【００１３】
本考案のもう一つの他の目的は、化合物半導体エピタキシャル層の品質を改善するのであり、二回のＴＣＡ熱処理工程を利用するため、より有効に、珪素第１のバッファ層と化合物半導体第２のバッファ層の機能を発揮できる化合物半導体エピタキシャル層を提供する。
【考案の効果】
【００１４】
本考案は、以下の利点がある。
1、本考案によれば、すべてのエピタクシーと熱処理工程は、同一の成長システム内で完成され、元のシステムから取り出してもう一回のエピタクシー工程を行わないため、工程の複雑性を低下でき、汚染される機会を減少できる。
【００１５】
2、本考案によれば、珪素第１のバッファ層と化合物半導体第２のバッファ層とが、ともに、珪素基板と化合物半導体エピタキシャル層との間のバッファ物とされるため、熱処理をする時、珪素第１のバッファ層と化合物半導体第２のバッファ層との共同作用で、貫通式転位を発生する機会が低減され、更に、よりよい品質の化合物半導体エピタキシャル層が得られる。
【００１６】
3、本考案によれば、二回のＴＣＡ熱処理工程を利用するため、より有効に、珪素第１のバッファ層と化合物半導体第２のバッファ層の機能を発揮でき、化合物半導体エピタキシャル層の品質を改善する目的は、達成される。
【００１７】
4、本考案によれば、作製した化合物半導体エピタキシャル層に対して、ニ結晶Ｘ線ロッキングカーブを測定すると、その半値全幅値は、105arcsecまで下がり、Takano等の実験結果である140arcsecと、Itoh等の実験結果である130arcsecと、及びHao等の実験結果である118arcsecと比較すると、本考案による作製した化合物半導体エピタキシャル層には、よりよい結晶体の品質が得られる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１８】
図5〜図7は、本考案の実施例の化合物半導体エピタキシャルウエハ50の作製概念図である。図5のように、本実施例は、有機金属化学気相成長法を利用し、まず、珪素基板51上に、堆積工程を行い、シラン（SiH4）を反応ガスとし、堆積温度が580℃で、珪素基板51上に、厚さが10〜25&Aring;であるアモルファス珪素薄膜を形成して、珪素第１のバッファ層52とする。そして、珪素第１のバッファ層52上に、堆積工程を行い、トリメチルガリウム（Ga（CH3）3）とアルシン（AsH3）を反応ガスとし、温度が390℃で、砒化ガリウム材質である化合物半導体第２のバッファ層53を堆積し、厚さが約100&Aring;である。そして、化合物半導体第２のバッファ層53上に、エピタクシー工程を行い、同じように、トリメチルガリウムとアルシンを反応ガスとし、温度が710℃で、砒化ガリウム材質である化合物半導体第１のエピタキシャル層54をエピタクシーし、厚さが約1.8μmである。その後、成長システム内において、1回目のＴＣＡ熱処理を行い、例えば、図6のように、まず、システムの温度を200℃まで降下して、7分間維持し、そして、システムの温度800℃を上昇させ、約5分間維持する。4〜8回の高低温のＴＣＡ工程を通すことにより、化合物半導体第１のエピタキシャル層54内に貫通式転位が発生する機会は、低減される。
【００１９】
１回目のＴＣＡ熱処理を完成してから、成長システムの温度を710℃まで下がってエピタクシー工程を行う。図7のように、トリメチルガリウムとアルシンとを反応ガスとし、化合物半導体第１のエピタキシャル層54上に、エピタクシー作製を行い、砒化ガリウム材質である化合物半導体第２のエピタキシャル層55をエピタクシーし、厚さが約1.8μmである。その後、成長システム内において、２回目のＴＣＡ熱処理を行い、例えば、図6のように、まず、システムの温度を200℃まで下がって、約7分間維持し、そして、システムの温度を800℃まで上昇させて、約5分間維持する。4〜8回の高低温のＴＣＡ工程を通すことにより、熱処理によって、更に、化合物半導体第２のエピタキシャル層55内に貫通式転位が発生する機会は、低減される。
【００２０】
本考案は、図7を参照しながら、珪素基板51上に、珪素第１のバッファ層52を成長させ、そして、珪素第１のバッファ層51上に、化合物半導体第２のバッファ層53を成長させ、また、化合物半導体第２のバッファ層53上に、化合物半導体第１のエピタキシャル層54を成長させ、その後、熱処理を行い、そして、化合物半導体第１のエピタキシャル層54上に、化合物半導体第２のエピタキシャル層55を成長させ、その後、再び、熱処理を行い、これにより、よい結晶体品質の化合物半導体エピタキシャルウエハ50が得られる。当該成長工程は、有機金属気相成長工程である。また、形成された化合物半導体第２のバッファ層53や化合物半導体第１のエピタキシャル層54及び化合物半導体第２のエピタキシャル層55は、砒化アルミニウム（AlAs）、リン化ガリウム、砒化インジウム（InAs）、或いはリン化インジウム等の3-5族化合物半導体二元材料や、其れから組み合わせられる三元或いは四元材料である。
【００２１】
本考案によれば、作製した化合物半導体エピタキシャルウエハ50には、珪素基板51、当該珪素基板51上に設置される珪素第１のバッファ層52、当該珪素第１のバッファ層52上に設置される化合物半導体第２のバッファ層53、当該化合物半導体第２のバッファ層53上に設置される化合物半導体第１のエピタキシャル層54、及び当該化合物半導体第１のエピタキシャル層54上に設置される化合物半導体第２のエピタキシャル層55が含有されている。当該珪素第１のバッファ層52と化合物半導体第２のバッファ層53とは、バッファ層内で、貫通式転位を互に結合させるもので、これにより、貫通式転位密度を低減する目的が達成される。化合物半導体第１のエピタキシャル層54は、化合物半導体第２のエピタキシャル層55が成長するための単結晶構造を提供する。
【００２２】
図8は、本考案に係わる化合物半導体エピタキシャルウエハ50のニ結晶Ｘ線ロッキングカーブ測定図であり、図のように、砒化ガリウム材質である化合物半導体エピタキシャル層の半値全幅値は、105arcsecである。この結果を、Takano等の実験結果である140arcsec、Itoh等の実験結果である130arcsec、及びHao等の実験結果である118arcsecと比較すると、本考案が、確実に、珪素基板上においての化合物半導体のエピタクシー品質を改善できることは、検証される。
【００２３】
図9は、本考案第１の実施例の太陽電池エピタキシャルウエハ60の断面概念図であり、図9のように、太陽電池エピタキシャルウエハ60は、本考案の化合物半導体エピタキシャルウエハ50上に、裏フィールド（back
side field）エピタキシャル層61をエピタクシーしてから、順に、ベース層（base layer）62、エミッタ層（emitter layer）63、窓層（window
layer）64及び接触層（contact layer）65をエピタクシーすることにより、太陽電池構造を形成する。
【００２４】
以上の説明は、ただ、本考案のよりよい実施例であり、本考案の実施範囲を制限するものではなく、また、本考案の実用新案請求の範囲や明細書内容に従って等価修正や変更も、本考案の請求範囲に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の化合物半導体エピタキシャルウエハ（'219特許）の断面概念図である。
【図２】従来の化合物半導体エピタキシャルウエハ（Takano等の論文）の断面概念図である。
【図３】従来の化合物半導体エピタキシャルウエハ（Itoh等の論文）の断面概念図である。
【図４】従来の化合物半導体エピタキシャルウエハ（Hao等の論文）の断面概念図である。
【図５】本考案に係わる化合物半導体エピタキシャルウエハの作製概念図である。
【図６】本考案に係わる化合物半導体エピタキシャルウエハの作製概念図である。
【図７】本考案に係わる化合物半導体エピタキシャルウエハの作製概念図である。
【図８】本考案に係わる化合物半導体エピタキシャルウエハ50のニ結晶Ｘ線ロッキングカーブ測定図である。
【図９】本考案第１の実施例の太陽電池エピタキシャルウエハの断面概念図である。
【符号の説明】
【００２６】
10  化合物半導体エピタキシャルウエハ
11  珪素基板
12  砒化ガリウム第１のバッファ層
13  砒化ガリウム第１のエピタキシャル層
14  砒化ガリウム第２のバッファ層
15  砒化ガリウム第２のエピタキシャル層
20  化合物半導体エピタキシャルウエハ
21  珪素基板
22  砒化ガリウム第１のバッファ層
23  砒化ガリウム第１のエピタキシャル層
24  砒化インジウムガリウム第２のバッファ層
25  砒化ガリウム第２のエピタキシャル層
30  化合物半導体エピタキシャルウエハ
31  珪素基板
32  砒化ガリウム第１のバッファ層
33  砒化ガリウム第１のエピタキシャル層
34  砒化ガリウム第２のエピタキシャル層
40  化合物半導体エピタキシャルウエハ
41  珪素基板
42  珪素第１のバッファ層
43  砒化ガリウム第２のバッファ層
44  砒化ガリウム第１のエピタキシャル層
45  砒化ガリウム再成長第２のエピタキシャル層
50  化合物半導体エピタキシャルウエハ
51  珪素基板
52  珪素第１のバッファ層
53  化合物半導体第１のバッファ層
54  化合物半導体第１のエピタキシャル層
55  化合物半導体第２のエピタキシャル層
60  太陽電池
61  裏フィールド層
62  ベース層
63  エミッタ層
64  窓層
65  接触層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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