(57)【要約】【課題】　比較的低温においても酸素混入を抑制しながら良好な品質を有するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長させ得る方法を提供すること。【解決手段】　Ａｌを主成分とするＩＩＩ族原料とＶ族原料を基板に供給して基板上にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長させる際に、基板温度を６５０℃以下に保持し、ハロゲンを含むガスを基板に供給する。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌを主成分とするＩＩＩ族原料とＶ族原料を基板に供給して基板上にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長させる際に、基板温度を６５０℃以下に保持し、ハロゲンを含むガスを基板に供給することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法。
【請求項２】
Ａｌを主成分とするＩＩＩ族原料と砒素を含む水素化物を主成分とするＶ族原料を基板に供給して基板上にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長させる際に、ＩＩＩ族原料のモル供給量に対するＶ族原料のモル供給量の比率を５００以下とし、ハロゲンを含むガスを基板に供給することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法。
【請求項３】
Ａｌを主成分とするＩＩＩ族原料と砒素を含む有機化合物を主成分とするＶ族原料を基板に供給して基板上にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長させる際に、ＩＩＩ族原料のモル供給量に対するＶ族原料のモル供給量の比率を５０以下とし、ハロゲンを含むガスを基板に供給することを特徴とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法。
【請求項４】
基板温度を６２０℃以下に保持することを特徴とする請求項１〜３のいずれかのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法。
【請求項５】
前記ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶が、Ａｌと、Ｉｎおよび／またはＧａとを主要な構成元素とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法。
【請求項６】
前記ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶が、Ａｓを主要な構成元素とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法。
【請求項７】
前記ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶が、ＩｎＡｌＧａＡｓまたはＩｎＡｌＡｓである請求項１〜４のいずれかのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法。
【請求項８】
前記ハロゲンを含むガスを、［ハロゲン原料のモル供給量］／［ＩＩＩ族モル供給量］の２〜１５％で基板に供給することを特徴とする請求項１〜７のいずれかのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法。
【請求項９】
前記ハロゲンを含むガスとして四臭化炭素を供給することを特徴とする請求項１〜８のいずれかのＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明はＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　ＩｎＰ基板上に形成したＩｎＡｌＧａＡｓ系材料は、ＩｎＧａＡｓＰ系材料と比較して、微分利得が高く大きな伝導帯バンド不連続量を有するなどの特徴を有するため、高温動作、高速変調レーザに適した材料系として報告が多い。レーザ特性の向上の要因は、ＩｎＧａＡｓＰ系の伝導体バンド不連続量ΔＥｃが全体のバンドギャップの差ΔＥｇに対してΔＥｃ＝０．３９ΔＥｇと小さいのに対し、ＩｎＡｌＧａＡｓ系ではΔＥｃ＝０．７２ΔＥｇと、伝導帯側のバンド不連続量が大きく、電子の閉じ込めが効率的に行われ、温度上昇に伴う電子のオーバーフローが少ないためである。また、ＩｎＡｌＧａＡｓ材料系は、高い電子移動度を持つため、ＨＢＴやＦＥＴなどの電子デバイスにおいても、高速化に適した材料系である。
【０００３】
　ここで、従来から行われているＩｎＡｌＧａＡｓ系材料のエピタキシャル成長法を、図３に従って説明する。反応管２５の内部の基板ホルダー上にＩｎＰ基板２３を搭載し、基板ヒーター２７によって加熱する。原料としてのＴＭＩｎ，ＴＭＡｌ，ＴＥＧａ，ＡｓＨ3，Ｈ2の混合ガス２６をガス導入管２７から導入し、ＩｎＰ基板上のエピタキシャル成長に一部消費した後、排気管２２から排気する。詳細は後述する比較例に記載されるとおりである。
【０００４】
　ＩｎＡｌＧａＡｓ材料系をデバイスに適用する際には、ＩｎＡｌＧａＡｓ層中の酸素濃度が低いほど望ましい。なぜならＩｎＡｌＧａＡｓ中の酸素は、非発光再結合中心、及びディープドナーとなり、光デバイス、電子デバイスの特性を著しく悪化させるためである。しかし、ＩｎＡｌＧａＡｓ材料系はＡｌと酸素の結合エネルギーが大きいために、酸素を非常に取り込みやすい。　しかし、ＩｎＡｌＧａＡｓ材料系はＡｌと酸素の結合エネルギーが大きいために、酸素を非常に取り込みやすい。酸素濃度の低減は、６９０℃以上の高温、及び、２００以上の高Ｖ／III比（ＩＩＩ族原料のモル供給量に対するＶ族原料のモル供給量の比率）を採用することで、非特許文献１において実現されており、その酸素濃度は７Ｘ１０16ｃｍ-3と低かった。しかし、後述する比較例において、本文献に対応して、６９０℃でも、低Ｖ／III比６０を採用した場合、酸素濃度は１．７Ｘ１０17ｃｍ-3に増加し、また、高Ｖ／III比２００を採用しても成長温度を５５０℃に低下させた場合、酸素濃度は４．２Ｘ１０17ｃｍ-3と増加、デバイス特性を劣化させるレベルの高い酸素濃度となった。
【０００５】
　このように、酸素の取り込みは低温、低Ｖ／ＩＩＩ比で増加する。しかし、ＩｎＡｌＧａＡｓ系で望ましいとされている高温、高Ｖ／ＩＩＩ比での結晶成長方法は、他のＩｎＰ基板上の材料系（ＩｎＧａＡｓＰ）などに比較して、１００℃近く高いため、基板加熱ヒータの消費電力が非常に高くなる。また、高Ｖ／ＩＩＩ比条件とは、通常Ｖ族の砒素原料である、アルシンガスや、ターシャリーブチルアルシンの導入量を増加させて実現するため、これら、Ｖ族原料ガスの消費量が非常に大きくなる。こういった状況は、ＩｎＡｌＧａＡｓ結晶成長時のコスト増加の原因になる。
【０００６】
　さらに、デバイスを構成する層構造の中には高温成長が適さない層もある。例えば、亜鉛ドーピングを行う場合には、高温ではドーピング効率が悪いため、６５０℃以下の成長温度が望ましい。また、Ａｓ／Ｐ界面に代表される、Ｖ族を構成する元素が切り替わる界面では、高温成長よりも、６５０℃前後の低温成長のほうが急峻な界面を得やすい。これらのような、低温成長が必要な層構造とＩｎＡｌＧａＡｓの高温成長を両立させるためには、結晶成長途中でＩＩＩ族を遮断し、Ｖ族原料のみを導入した状態で基板温度を変化させる必要があった。しかし、ＩｎＡｌＧａＡｓ系材料が基板表面に露出した状態で、昇温、或いは降温のために時間が経過すると、雰囲気中の酸素が基板表面にとりこまれる。そのため、たとえ成長時に高温にして酸素を低減しても、その効果が激減する。また、温度を変化させた後、温度安定化させるために時間をかけることは生産性の低下につながる。
【０００７】
　ＩｎＡｌＧａＡｓの高温成長が適さないもうひとつの例として、選択成長が挙げられる。選択成長とは光集積回路や、通信用半導体レーザの作製時にしばしば採用される。選択成長の概要を図４に従って説明する。ＩｎＰ基板３４上に誘電体膜３３を部分的に形成して、誘電体膜３３のない部分のみに選択的にエピタキシャル成長させる手法である。このような選択成長においても、高すぎる成長温度は適さない。例えば、図４ａに示す、通常用いられる温度である６２０℃におけるＩｎＡｌＡｓ選択成長層では、側面に（１１１）面、上部が（１００）面が露出し、台形状の断面となる。しかし、成長温度が高い場合、基板表面の反応性が増し、図４ｂで示す６９０℃におけるＩｎＡｌＡｓ選択成長層のように、他の高次面方位も出現しやすくなるため、選択成長されたメサの形状が劣化する。形状が悪化した場合、デバイス特性上致命的な劣化を引き起こす。これは母体結晶材料が、ＩｎＰ，ＩｎＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓＰ，ＩｎＡｌＧａＡｓのいずれにも当てはまる。
【０００８】
　さらに、拡散係数が小さく、飽和しにくいｐ型ドーピングとして、ＩｎＡｌＧａＡｓ系に対する炭素ドープが注目されているが、この場合にも高温成長は適さない。これは、炭素とインジウムの結合エネルギーが小さいために、高温成長では炭素が取り込まれにくいためである。
【非特許文献１】Journal of Crystal Growth No. 108 (1991) 441-448
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
　以上のように、ＩｎＡｌＧａＡｓ材料系は、コスト低減の観点から、例えば１００以下の低Ｖ／III比、あるいは６５０℃以下の低温成長が必要になるケースがあるにもかかわらず、従来、６９０℃以上で、かつ、高Ｖ／III比条件でないと酸素混入が避けられないと考えられていた。
【００１０】
　このような従来技術にかんがみて、本発明は比較的低Ｖ／III比、低温成長においても酸素混入を抑制しながら良好な品質を有するＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長させ得る方法を提供することを目的とする。特に、光学的品質や伝導特性に優れたＡｌ含有ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を、簡便かつ安価に製造し得る方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
　本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、比較的低温であってもハロゲンを含むガスを供給することによって、光学特性や電気伝導特性に優れたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶（特にＩｎＡｌＡｓ系、及び、ＩｎＡｌＧａＡｓ系）を成長させ得ることを見出し、本発明に到達した。
【００１２】
　本発明のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体デバイスの作製方法は、Ａｌを主成分とするＩＩＩ族原料とＶ族原料を基板に供給して基板上にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長させる際に、基板温度を６５０℃以下に保持し、ハロゲンを含むガスを基板に供給することを特徴とする。
【００１３】
　本発明の別のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体デバイスの作製方法は、Ａｌを主成分とするＩＩＩ族原料と砒素を含む水素化物を主成分とするＶ族原料を基板に供給して基板上にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長させる際に、ＩＩＩ族原料のモル供給量に対するＶ族原料のモル供給量の比率を５００以下とし、ハロゲンを含むガスを基板に供給することを特徴とする。本発明のさらに別のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体デバイスの作製方法は、Ａｌを主成分とするＩＩＩ族原料と有機化合物を含む水素化物を主成分とするＶ族原料を基板に供給して基板上にＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶を成長させる際に、ＩＩＩ族原料のモル供給量に対するＶ族原料のモル供給量の比率を５０以下とし、ハロゲンを含むガスを基板に供給することを特徴とする。
【００１４】
　本発明のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造方法は、Ａｌと、Ｉｎおよび／またはＧａとを主要な構成元素とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶や、Ａｓを主要な構成元素とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造に好ましく適用することができる。特に、Ｉｎ、Ａｌ、Ａｓを主要な構成元素とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造や、Ｉｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ａｓを主要な構成元素とするＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体結晶の製造に好ましく適用することができる。また、本発明の製造方法では、ハロゲンを含むガスを［ハロゲン原料のモル供給量］／［ＩＩＩ族モル供給量］の２〜１５％で基板に供給することが好ましく、ハロゲンを含むガスとして例えば四臭化炭素を好ましく用いることができる。
【発明の効果】
【００１５】
　本発明によれば、低温、あるいは低Ｖ／ＩＩＩ比においてもＩｎＡｌＡｓ層及びＩｎＡｌＧａＡｓ層内部の酸素濃度を低減させることが可能になった。その結果ＩｎＡｌＧａＡｓ系の低温、低Ｖ／ＩＩＩ比成長が可能になったため、基盤加熱ヒータの消費電力、Ｖ族使用量を低減し、製造コストを抑えることができるようになった。
【００１６】
　また、成長温度の低下が可能になったため、亜鉛、炭素などのドーピング効率を向上させることができる。さらに、デバイス作製時の温度変化を小さく抑えられ、昇温、降温に要する時間が短縮でき、製造にかかわるコストが低減すると同時に、温度安定化のために待機する時間が不要になったため、界面における酸素のとりこみが減少して結晶品質を向上させることができる。さらに、選択成長時においても、平坦で、良好なメサ形状が得られ、デバイス特性を向上させることができる。
【発明の実施の形態】
【００１７】
　以下において、本発明の化合物半導体結晶の製造方法について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１８】
　従来の報告によれば、ＩｎＡｌＡｓ成長条件において、低酸素濃度を実現する成長条件は高温、高Ｖ／ＩＩＩ比とされており、低温成長では、酸素不純物の増加が不可避であった。一方、本発明によれば、低い成長温度（例えば５５０℃といった極端な低温）にまで下げてもハロゲンガスを供給することで、酸素濃度を２１０17ｃｍ-3以下に低減させることが可能になった。
【００１９】
　図２に、四臭化炭素供給量を変化させたときの酸素濃度の変化を示す。ここでは酸素濃度が高くなる成長条件として５５０℃といった低温を選び、Ｖ／ＩＩＩ比を２００として、バルクのＩｎＡｌＡｓ層を成長し、その後、ＩｎＡｌＡｓ層中の不純物濃度をＳＩＭＳ分析により測定した。ＳＩＭＳ分析ではＩｎＡｌＡｓ標準試料の入手は困難であるため、ここではＩｎＰを標準試料として用いた。図２から明らかに、四臭化炭素の供給量の増加に伴って、エピタキシャル膜中の酸素濃度は減少する。いかなる理論にも拘泥するものではないが、これは四臭化炭素に含まれる臭素のエッチング作用により、酸素が除去されるためであると考えられる。
【００２０】
　本発明における四臭化炭素（ハロゲンガス）の供給量として必要な最低限の量は、酸素濃度がほぼ半減する量として、１．５μｍｏｌ／ｍｉｎである。また６μｍｏｌ／ｍｉｎ以上では飽和傾向が見られているため、ハロゲンによるＩＩＩ族のエッチング効果による組成変動を抑える点からも１１μｍｏｌ／ｍｉｎ以下が適当である。四臭化炭素の導入は、条件によっては炭素が取り込まれ、ｐ型層が形成されるが、６５０℃程度の成長温度では炭素の取り込みはほとんどなく、酸素の低減効果のみが得られる。
【００２１】
　本発明では、ハロゲンを含むガスとして、上記の四臭化炭素に加えて、四臭化塩素、塩化水素、ターシャリーブチルクロライド、モノクロルメタン、ビスジメチルアミノホスフィンクロライド、など、ハロゲンを含んだ種々の原料(以下、ハロゲン原料と総称する)を用いることでも、酸素の取り込みを回避できる。この中で、炭素ドーパントとはならないハロゲン原料、ここでは四臭化炭素、四塩化炭素以外のハロゲン原料を使用すれば、炭素の取り込みは生じないため、アンドープ層中の酸素の低減が可能になる。また、ハロゲン原料と同時にＳｉ2Ｈ6ガス、もしくはＨ2Ｓｅなどのｎ型ドーパントを添加することによりｎ型層の作製も可能である。すなわち、ハロゲン原料を添加することで、ｐ型、ｎ型、及び、アンドープといった、すべての導電型のＩｎＡｌＡｓ層において酸素濃度を低減させることが可能である。
【００２２】
　本発明の適用可能な成長条件の範囲をまとめると、成長温度は、６５０℃以下でハロゲン原料を添加しない場合、全てのＶ／ＩＩＩ比の範囲で酸素の取り込みが多くなるため、ハロゲン原料添加による酸素低減効果が得られる。なかでも、成長温度５８０℃以下、Ｖ／ＩＩＩ比５００以下、特に１００以下の条件で、本発明の効果が大きくなる。成長温度が６５０℃を越える領域では、Ｖ／ＩＩＩ比１００以下の範囲で酸素の取り込みが多くなるため、ハロゲン原料添加による酸素低減効果が得られる。さらに、成長温度６５０℃以下、Ｖ／ＩＩＩ比５０以下の条件で、本発明の効果が大きくなる。成長温度の下限は結晶性の観点、および、原料の分解の観点から４５０℃以上が好ましく、５００℃以上がより好ましく、５４０℃以上が最も好ましい。さらに、Ｖ／ＩＩＩ比の下限は結晶性の観点から２５以上が好ましい。このような観点からＶ／ＩＩＩ比の上限は５００以下が好ましく、３００以下がより好ましく、２５０以下がもっとも好ましい。これはアルシンなどのＶ族ガスに砒素を含む水素化物のＶ族原料を用いた場合である。
【００２３】
　一方、ターシャリーブチルアルシン（ＴＢＡ）、トリメチル砒素（ＴＭＡｓ）などの砒素を含む有機化合物のＶ族原料を用いた場合には水素化物のＶ族原料を用いた場合と同様の理由から、Ｖ／ＩＩＩ比の上限は、５０以下が好ましく、２０以下がより好ましい。下限は２以上が好ましく、５以上がより好ましい。
【００２４】
　ハロゲン原料の添加量については、熱分解されてハロゲン原子が生成されれば原料にかかわらず、同様の効果が得られるため、他のハロゲン原料においても四臭化炭素の添加量と同等と考えてよい。但し、酸素は主としてＩＩＩ族元素と結合しているため、ハロゲン添加量の指標としては、ＩＩＩ族との比を基準に考えることが妥当である。以上から、図２で用いたＩＩＩ族モル供給量（７５μｍｏｌ／ｍｉｎ）から、ハロゲン原料のモル供給量はＩＩＩ族モル供給量の２％〜１５％程度が望ましい。この下限は酸素濃度を少なくとも半減させるに必要な量であり、上限は混晶組成比の変動を抑制するという観点から決定した。
【００２５】
　また、ＩｎＡｌＧａＡｓ系については、ＡｌとＧａ比を変化させても格子定数はほとんど変化しないため、ＩｎＰ基板上ではバルクのＩｎＡｌＧａＡｓ層において、Ｉｎ組成が０．５〜０．６の範囲では格子緩和なくエピタキシャル成長させることが可能である。ただし、ＩｎＡｌＧａＡｓ薄膜の場合はＩｎの組成の範囲はさらに大きくなり、０．４５〜０．８の範囲で、エピタキシャル成長が可能になる。ここで、格子整合条件の場合、Ｇａに対するＡｌの比を増やすことで、酸素取り込みは急激に増加するが、ここでもハロゲン原料を添加することによって酸素濃度が半減する。その場合、酸素取り込みの多い組成領域、すなわちＡｌとＧａの比（ｘ）は０．３≦ｘ≦１が好ましく、０．５≦ｘ≦１がより好ましく、０．７≦ｘ≦１が最も本発明の効果が得られる点で好ましい。
【００２６】
　ここではＩｎＡｌＧａＡｓ系の例を挙げたが、Ｉｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ａｓに加えて、他の元素、例えばＰ，Ｎ，Ｓｂなどを含む場合にも本発明は適用される。Ｖ族元素の構成が異なる場合には、ＩｎとＡｌ，Ｃの結合エネルギーの比は同様であるため、Ｖ族元素の種類は何であってもよい。しかし、Ａｓ以外のＶ族元素は全Ｖ族元素中の５０％以下にすることが望ましい。Ｉｎ，Ａｌ，ＧａなどのＩＩＩ族元素については、少なくとも、ＩｎとＡｌをＩＩＩ族元素として含む材料系であれば、本発明を適用することができるが、ＡｌとＧａの比１：１以上でＡｌが多いほうが望ましい。ＩＩＩ族元素の原料化合物としては、特に制限はないが、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム、トリメチルインジウム、トリメチルアルミニウムなどの有機Ｖ族金属化合物が好ましい。
【００２７】
　成長方法に関しては、有機金属を使用する方法として、化学ビームエピタキシー法（ＣＢＥ）、有機金属分子線エピタキシー法（ＭＯＭＢＥ）などもあるが、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）がもっとも望ましい。
【００２８】
　以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【００２９】
（実施例１）
　ＩｎＡｌＧａＡｓ系材料のエピタキシャル成長を図１に従って行った。
【００３０】
　反応管２５の内部の基板ホルダー上にＩｎＰ基板２３を搭載し、基板ヒーター２７によって加熱した。原料としてＴＭＩｎ，ＴＭＡｌ，ＴＥＧａ，ＡｓＨ3，Ｈ2，ＣＢｒ4の混合ガス６を、ガス導入管２７から導入し、ＩｎＰ基板上のエピタキシャル成長に一部消費した後、排気管２２から排気した。ここでの組成比は、Ｉｎ0.525（Ａｌ0.8Ｇａ0.2）0.475Ａｓとした。成長速度は１μｍ／ｈとし、Ｖ／ＩＩＩ比は２００、成長温度は５５０℃とした。ＣＢｒ4の添加量は５μｍｏｌ／ｍｉｎとした。その後基板を取り出し、エピタキシャル層中の酸素濃度をＳＩＭＳ分析により測定したところ１．４１０17ｃｍ-3であった。ＣＢｒ4を添加しなかった後述の比較例（従来例）に比較して、成長温度５５０℃では酸素濃度が１／３に減少し、従来例の６９０℃で成長させた場合と同程度の低い酸素濃度を示した。
【００３１】
　ここで、本実施例ではＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ，ＩｎＡｌＧａＡｓを採用したが、Ｉｎ，Ｇａ，Ａｓ以外の元素を含んだ化合物半導体にも本発明は効果がある。例えばＶ族としてＮやＰを含んだ場合にも、Ａｌが含まれる場合には酸素取り込みが増加するため本発明の効果がある。
【００３２】
（実施例２）
　Ｖ／ＩＩＩ比を６０、成長温度を６９０℃に変更して、実施例１と同じ方法によりＩｎＡｌＧａＡｓ系材料のエピタキシャル成長を行った。
【００３３】
　エピタキシャル層中の酸素濃度をＳＩＭＳ分析により測定したところ８．８１０16ｃｍ-3であった。ＣＢｒ4を添加しなかった後述の比較例（従来例）に比較して、Ｖ／ＩＩＩ比６０では酸素濃度が１／２に減少し、従来例のＶ／ＩＩＩ比２００で成長させた場合と同程度の低い酸素濃度を示した。
【００３４】
（比較例１）
　従来例として、ＩｎＡｌＧａＡｓ系材料のエピタキシャル成長を図３に従って行った。
【００３５】
　反応管２５の内部の基板ホルダー上にＩｎＰ基板２３を搭載し、基板ヒーター２７によって加熱した。原料としてのＴＭＩｎ，ＴＭＡｌ，ＴＥＧａ，ＡｓＨ3，Ｈ2の混合ガス２６をガス導入管２７から導入し、ＩｎＰ基板上のエピタキシャル成長に一部消費した後、排気管２２から排気した。ここでの組成比は、Ｉｎ0.525（Ａｌ0.8Ｇａ0.2）0.475Ａｓとした。成長速度は１μｍ／ｈ、Ｖ／ＩＩＩ比は２００、成長温度は５５０℃とした。その後基板を取り出し、エピタキシャル層中の酸素濃度をＳＩＭＳ分析により測定したところ、酸素濃度は４．２１０17ｃｍ-3であった。
【００３６】
（比較例２）
　Ｖ／ＩＩＩ比を６０とし、成長温度を６９０℃に変更した点を除き、比較例１と同じ方法によりエピタキシャル成長を行った。
【００３７】
　エピタキシャル層中の酸素濃度をＳＩＭＳ分析により測定したところ、酸素濃度は１．７１０17ｃｍ-3であった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるＩｎＡｌＧａＡｓ成長工程を説明するための模式図である。
【図２】ＩｎＡｌＡｓ成長中に四臭化炭素を導入したときの酸素濃度の変化を示す図である。
【図３】従来のＩｎＡｌＧａＡｓ成長工程を説明するための模式図である。
【図４】選択成長ＩｎＡｌＡｓの断面形状を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
　６　ＴＭＩｎ，ＴＭＡｌ，ＴＥＧａ，ＡｓＨ3，Ｈ2，ＣＢｒ4の混合ガス
２１　ガス導入管
２２　排気管
２３　ＩｎＰ基板
２４　基板ホルダー
２５　反応管
２６　ＴＭＩｎ，ＴＭＡｌ，ＴＥＧａ，ＡｓＨ3，Ｈ2の混合ガス
２７　基板ヒータ　（６００℃）
３１　６２０℃におけるＩｎＡｌＡｓ選択成長層
３２　６９０℃におけるＩｎＡｌＡｓ選択成長層
３３　誘電体膜
３７　基板ヒータ　（６９０℃）
【図１】
2004134791.tif 000002
【図２】
2004134791.tif 000003
【図３】
2004134791.tif 000004
【図４】
2004134791.tif 000005