(57)【要約】【課題】界面付近における窒素組成の望まれない変化を縮小可能な、III−Ｖ化合物半導体を成長する方法を提供する。【解決手段】III−Ｖ化合物半導体を成長する方法では、第１の原料ガス（Ｎソース）、第２の原料ガス（Ａｓソース）および第３の原料ガス（Ｇａソース、Ｉｎソース）を用いて、ヒ素およびリン（Ｖ族構成元素）を含む第１のIII−Ｖ化合物半導体からなる半導体領域上に、窒素およびヒ素（Ｖ族構成元素）を含む第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する。Ｎソース原料ガスの流量は、第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における初期値へゼロから第１の時間Ｔ１で増加するように制御されると共に、第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における最終値からゼロへ第２の時間Ｔ２で減少する。第１の時間Ｔ１は第２の時間Ｔ２より長い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相成長法を用いて、Ｖ族構成元素として窒素元素およびヒ素元素を含むIII−Ｖ化合物半導体を成長する方法であって、
窒素のための第１の原料ガス、窒素以外の少なくとも一種類のＶ族構成元素のための第２の原料ガス、およびIII族構成元素のための第３の原料ガスを用いて、ヒ素およびリンの少なくともいずれかをＶ族構成元素として含む第１のIII−Ｖ化合物半導体からなる半導体領域上に、窒素をＶ族構成元素として含む第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する工程を備え、
前記第１の原料ガスの流量は、第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する前記工程において、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における初期値へ該初期値より小さい第１の値から第１の時間で変化するように制御されると共に、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における最終値から該最終値より小さい第２の値へ第２の時間で減少しており、
前記第１の時間は前記第２の時間より長い、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
気相成長法を用いて、Ｖ族構成元素として窒素元素およびヒ素元素を含むIII−Ｖ化合物半導体を成長する方法であって、
窒素のための第１の原料ガス、窒素以外の少なくとも一種類のＶ族構成元素のための第２の原料ガス、およびIII族構成元素のための第３の原料ガスを用いて、ヒ素およびリンの少なくともいずれかをＶ族構成元素として含む第１のIII−Ｖ化合物半導体からなる半導体領域上に、窒素をＶ族構成元素として含む第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する工程を備え、
前記第１の原料ガスの流量は、第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する前記工程において、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における初期値へ該初期値より小さい第１の値から第１の時間で増加するように制御されると共に、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における最終値から該最終値より小さい第２の値へ第２の時間で変化しており、
前記第３の原料ガスの流量は、第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する前記工程において、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における所望の値へ該所望の値より小さい第３の値から第３の時間で変化しており、
前記第１の時間は前記第３の時間より長い、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記第１の時間は３秒以上である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された方法。
【請求項４】
全Ｖ族原料ガスに対する前記第１の原料ガスの供給モル比［第１の原料ガス］／［第２の原料ガス］は３以上である、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された方法。
【請求項５】
前記第１の時間は、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する時間の１／３以下である、ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載された方法。
【請求項６】
第３のIII−Ｖ化合物半導体を成長する工程をさらに備え、
前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の一方は井戸層を構成しており、
前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は障壁層またはガイド層を構成しており、
前記井戸層は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂの少なくともいずれかを含む化合物半導体で構成されており、
前記井戸層の前記化合物半導体は、少なくともＡｓとＮのいずれかを含む、ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された方法。
【請求項７】
第３のIII−Ｖ化合物半導体を成長する工程をさらに備え、
前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の一方は井戸層を構成しており、
前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は障壁層またはガイド層を構成しており、
前記井戸層は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂの少なくともいずれかを含む化合物半導体で構成されており、
前記井戸層の前記化合物半導体は、少なくともＡｓおよびＰのいずれかを含む、ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された方法。
【請求項８】
第３のIII−Ｖ化合物半導体を成長する工程をさらに備え、
前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の一方は井戸層を構成しており、
前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は障壁層またはガイド層を構成しており、
前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂの少なくともいずれかを含む化合物半導体であり、
前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は、少なくともＡｓとＮのいずれかを含む、ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された方法。
【請求項９】
前記第１の原料ガスの前記第１の値は実質的にゼロである、ことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、III−Ｖ化合物半導体を成長する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、化合物半導体の結晶を成長する方法が記載されている。この方法では、窒素以外の少なくとも一種類のＶ族元素と窒素とをＶ族組成として含む第二のIII−Ｖ族化合物半導体層を成長するに先立って、第一のIII−Ｖ族化合物半導体層上に、第二のIII−Ｖ族化合物半導体層の窒素原料に対する反応性を制御する第三のIII−Ｖ族化合物半導体からなる中間層を形成する。この後に、第三のIII−Ｖ族化合物半導体層上に第二の化合物半導体を形成している。この方法によって、半導体基板にIII−（Ｎ、Ｖ）族化合物半導体結晶を成長する際、界面における窒素のパイルアップの抑制、界面非発光準位の低減、界面付近の窒素組成の均一化が提供される。
【特許文献１】特開２００１−１８５４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
有機金属気相成長 (ＭＯＶＰＥ)法といった気相成長法を用いて化合物半導体の薄膜を成長するために、その化合物半導体の構成元素および組成比に応じた原料ガスを供給する。このガス供給の切替では、有機金属気相成長装置のバルブを一瞬のうちに開いて、ある構成元素のための原料ガスの供給量をゼロからその化合物半導体の組成に対して必要な供給量まで一瞬のうちに変化させている。発明者らの知見によれば、このガス切替えでは、量子井戸層などの化合物半導体の薄膜を成長する場合に、特定の構成元素の組成にパイルアップ（集中或いは偏析）を引き起こすことがあり、良好な特性の薄膜を得られないことがある。
【０００４】
例えば、成長される薄膜の化合物半導体が複数のＶ族元素を構成成分として含むとき、Ｖ族構成元素のための複数の原料ガスの供給が必要である。一のＶ族構成元素の原料ガスが他のＶ族構成元素の原料ガスに対して大きな比率で供給されるとき、特定の構成元素の組成にパイルアップを引き起こすことがあり、良好な特性の薄膜を得られないことがある。
【０００５】
このような成長の一例として、窒素（Ｎ）の組成が０．０１、ヒ素（Ａｓ）の組成が０．９９となるＧａＩｎＮＡｓ量子井戸層の成長を説明する。このＧａＩｎＮＡｓ半導体では、V族原子である窒素とヒ素との組成比は、N：Ａｓ＝１：９９である。これに対して、このＧａＩｎＮＡｓ半導体の成長では、窒素構成元素のための原料ガス（例えば、ジメチルヒドラジン：ＤＭＨｙ）とヒ素構成元素のための原料ガス（例えば、ターシャリーブチルアルシン：ＴＢＡｓ）との供給モル数比として、例えば、ＤＭＨｙ：ＴＢＡｓ＝１００：１を用いる。
【０００６】
複数のＶ族のための原料ガスをこのような大きな供給モル数比で成長炉に供給した場合、これらの原料ガスはうまく混合されず、該供給モル数比が成長炉内において一様でなくなる現象が発生することがある。この現象は、特に供給するガスを切り替えた直後に顕著である。その結果、ＧａＩｎＮＡｓ量子井戸層の成長開始直後には、均一に混合されていない原料ガスが成長界面に供給される。この結果、この界面では、窒素濃度のパイルアップが生じる。この窒素濃度のパイルアップのため良好な特性のＧａＩｎＮＡｓ量子井戸が得られない。
【０００７】
特許文献１では、ＧａＩｎＮＡｓ量子井戸層を成長する際に、ＧａＩｎＮＡｓ井戸層とＧａＡｓ層の間にＧａＩｎＡｓ中間層を設けている。このＧａＩｎＡｓ中間層により、ＧａＩｎＮＡｓ層と他の半導体層との界面における窒素原子のパイルアップが抑制されると特許文献１には記載されている。しかしながら、発明者らの試験的な実験の結果によれば、この手法だけでは、完全にはパイルアップを抑制できず、良好な特性ＧａＩｎＮＡｓ量子井戸が得られない場合がある。
【０００８】
この手法では、ＧａＩｎＡｓ中間層を用いているけれども、この中間層の次にＧａＩｎＮＡｓ半導体を成長することには変わりはない。つまり、中間層の成長からＧａＩｎＮＡｓ半導体の成長に切り換わった直後では、ＤＭＨｙ：ＴＢＡｓ＝１００：１という供給モル数比のガスが反応炉に供給される。その結果、原料ガスの混合の不均一が生じていると考えられる。発明者らの実験によれば、このような成長方法によって形成された半導体素子は、所望の長期信頼性を示さないものが多い。
【０００９】
求められていることは、このような原料ガスの流量の変化に起因して２つの半導体層の界面に生じる現象を低減することである。
【００１０】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたのであり、界面付近における窒素組成の望まれない変化を小さくできる、III−Ｖ化合物半導体を成長す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】
本発明の一側面は、気相成長法を用いてIII−Ｖ化合物半導体を成長する方法に係る。この方法は、（ａ）窒素のための第１の原料ガス、窒素以外の少なくとも一種類のＶ族構成元素のための第２の原料ガス、およびIII族構成元素のための第３の原料ガスを用いて、ヒ素およびリンの少なくともいずれかをＶ族構成元素として含む第１のIII−Ｖ化合物半導体からなる半導体領域上に、窒素をＶ族構成元素として含む第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する工程を備える。前記第１の原料ガスの流量は、第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する前記工程において、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における初期値へ該初期値より小さい第１の値から第１の時間で変化するように制御されると共に、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における最終値から該最終値より小さい第２の値へ第２の時間で減少しており、前記第１の時間は前記第２の時間より長い。
【００１２】
この方法によれば、第１の原料ガスの流量が、第２の時間より長い第１の時間で第１の値から初期値へ変化するように制御されるので、原料ガスの流量の変化に起因して２つの半導体層の界面に生じる現象が低減される。
【００１３】
本発明の別の側面は、気相成長法を用いてIII−Ｖ化合物半導体を成長する方法に係る。この方法は、（ａ）窒素のための第１の原料ガス、窒素以外の少なくとも一種類のＶ族構成元素のための第２の原料ガス、およびIII族構成元素のための第３の原料ガスを用いて、ヒ素およびリンの少なくともいずれかをＶ族構成元素として含む第１のIII−Ｖ化合物半導体からなる半導体領域上に、窒素をＶ族構成元素として含む第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する工程を備える。前記第１の原料ガスの流量は、第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する前記工程において、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における初期値へ該初期値より小さい第１の値から第１の時間で増加するように制御されると共に、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における最終値から該最終値より小さい第２の値へ第２の時間で変化しており、前記第３の原料ガスの流量は、第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する前記工程において、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長における所望の値へ該所望の値より小さい第３の値から第３の時間で変化しており、前記第１の時間は前記第３の時間より長い。
【００１４】
この方法によれば、第１の原料ガスの流量が、第３の時間より長い第１の時間で第１の値から初期値へ変化するように制御されるので、原料ガスの流量の変化に起因して２つの半導体層の界面に生じる現象が低減される。
【００１５】
上記の各側面に係る方法では、前記第１の時間は３秒以上であることが好ましい。この第１の時間は、第２および第３の時間に比べて長い。
【００１６】
上記の各側面に係る方法では、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体は、III族構成元素としてガリウムを含むと共にＶ族構成元素としてヒ素および窒素を含むことを好ましい。この方法は、Ｖ族構成元素としてヒ素および窒素を含む半導体を成長するときに好適である。
【００１７】
上記の各側面に係る方法では、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体は、III族構成元素としてガリウムおよびインジウムを含むと共にＶ族構成元素としてヒ素および窒素を含むことが好ましい。この方法は、Ｖ族構成元素としてヒ素および窒素を含む半導体を成長するときに好適である。
【００１８】
上記の各側面に係る方法では、全Ｖ族原料ガスに対する前記第１の原料ガスの供給モル比［第１の原料ガス］／［第２の原料ガス］は３以上であることが好ましい。この方法は、第１の原料ガスの供給モル比が上記の値より大きいときにより好適である。
【００１９】
上記の各側面に係る方法では、前記第１の時間は、前記第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長する時間の１／３以下であることが好ましい。この方法は、第１の時間が上記の値より大きいときにより好適である。
【００２０】
上記の各側面に係る方法は、（ｂ）第３のIII−Ｖ化合物半導体を成長する工程をさらに備え、前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の一方は井戸層を構成しており、前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は障壁層またはガイド層を構成しており、前記井戸層は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂの少なくともいずれかを含む化合物半導体で構成されており、前記井戸層の前記化合物半導体は、少なくともＡｓとＮのいずれかを含むことができる。この方法によれば、井戸層が少なくともＡｓとＮのいずれかを含む化合物半導体から構成される量子井戸構造を形成するときに好適である。
【００２１】
上記の各側面に係る方法は、（ｂ）第３のIII−Ｖ化合物半導体を成長する工程をさらに備え、前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の一方は井戸層を構成しており、前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は障壁層またはガイド層を構成しており、前記井戸層は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂの少なくともいずれかを含む化合物半導体で構成されており、前記井戸層の前記化合物半導体は、少なくともＡｓおよびＰのいずれかを含むことができる。この方法によれば、井戸層が少なくともＡｓおよびＰのいずれかを含む化合物半導体から構成される量子井戸構造を形成するときに好適である。
【００２２】
上記の各側面に係る方法は、（ｂ）第３のIII−Ｖ化合物半導体を成長する工程をさらに備え、前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の一方は井戸層を構成しており、前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は障壁層またはガイド層を構成しており、前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂの少なくともいずれかを含む化合物半導体であり、前記第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は、少なくともＡｓとＮのいずれかを含むことができる。この方法によれば、井戸層が少なくともＡｓとＮのいずれかを含む化合物半導体から構成される量子井戸構造を形成するときに好適である。
【００２３】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、界面付近における窒素組成の望まれない変化を縮小可能な、III−Ｖ化合物半導体を成長する方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。添付図面を参照しながら、本発明のIII−Ｖ化合物半導体を成長する方法に係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係るIII−Ｖ化合物半導体を成長する方法のための一例の成膜シーケンスのタイムチャートである。このタイムチャートでは、有機金属気相成長法を用いてIII−Ｖ化合物半導体を成長している。
【００２７】
時刻ｔ１において、ガリウムソースガスおよび砒素ソースガスの供給を開始して、ＧａＡｓ半導体の成長を行う。ガリウムソースガスおよび砒素ソースガスの流量は、それぞれの所望の初期値に急激に変化される。ＧａＡｓ半導体の成長の終了に近づいたある時刻（ｔ２−△Ｔ１Ｂ）において、窒素ソースガスの供給が開始される。また、ＧａＡｓ半導体の成長の終了時刻ｔ２において、第１のIII−Ｖ化合物半導体領域（本実施例では、ＧａＡｓ領域）上に第２のIII−Ｖ化合物半導体（本実施例は、ＧａＩｎＮＡｓ半導体）を成長するために、Ｉｎソースガスの供給を開始する。本実施例における第１のIII−Ｖ化合物半導体は実質的に窒素をＶ族元素として含まない。Ｉｎソースガスの流量は、時刻ｔ２において所望の初期値に急激に変化される。本実施例では、時刻ｔ２において、窒素ソースガスの流量は所望の初期値に到達していない。時刻ｔ２から時間△Ｔ１Ａだけ経過した時刻（ｔ２＋△Ｔ１Ａ）とき、窒素ソースガスの流量は所望の初期値に到達する。つまり、窒素ソースガスの流量は、ＧａＩｎＮＡｓ半導体の成長における初期値へ該初期値より小さい第１の値から第１の時間Ｔ１で変化するように制御されている。ＧａＩｎＮＡｓ半導体は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間で成長される。Ｉｎソースガスの流量は、時刻ｔ３において最終値から急激に減少される。同様に、Ｎソースガスの流量は、時刻ｔ３において最終値から急激に第２の値へ減少される。Ｎソースガスのライン上のバルブを急激に閉めても、Ｎソースガスの流量は一瞬で第２の値に到達するわけではなく、第２の時間Ｔ２程度の後に第２の値に到達する。本実施の形態に係るIII−Ｖ化合物半導体を成長する方法では、第１の時間Ｔ１は第２の時間Ｔ２より長い。
【００２８】
以上説明したように、この方法によれば、第１の原料ガスの流量が、第２の時間Ｔ２より長い第１の時間Ｔ１で第１の値から初期値へ変化するように制御されるので、原料ガスの流量の変化に起因して２つの半導体層の界面に生じる現象が低減される。
【００２９】
また、ＧａＡｓ半導体の成長の終了時刻ｔ２において、Ｉｎソースガスの供給が開始されるけれども、Ｉｎソースガスの流量は、第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長のための初期値に時刻ｔ２において急激に増加される。ただし、Ｉｎソースガスの流量は一瞬で第３の値から上記の値に直ちに到達するわけではなく、第３の時間Ｔ３として、例えば１秒未満の程度経過後に初期値に到達する。本実施の形態の変形例に係るIII−Ｖ化合物半導体を成長する方法では、第１の時間Ｔ１は第３の時間Ｔ３より長い。この方法によれば、第１の原料ガスの流量が、第３の時間Ｔ３より長い第１の時間Ｔ１で第１の値から初期値へ変化するように制御されるので、原料ガスの流量の変化に起因して２つの半導体層の界面に生じる現象が低減される。
【００３０】
一例の成長方法では、窒素のための第１の原料としてジメチルヒドラジン（ＤＭＨｙ）を用い、窒素以外の少なくとも一種類のＶ族構成元素のための第２の原料として、ターシャリーブチルアルシン（ＴＢＡｓ）を用い、III族構成元素のための第３の原料として、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）を用いる。III族構成元素のための第４の原料として、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）を用いる。例えば、窒素（Ｎ）の組成が０．０１、ヒ素（Ａｓ）の組成が０．９９となるＧａＩｎＮＡｓ量子井戸層の成長を説明する。このＧａＩｎＮＡｓ半導体では、V族原子である窒素とヒ素との組成比は、N：Ａｓ＝１：９９である。これに対して、このＧａＩｎＮＡｓ半導体の成長では、窒素構成元素のための原料ガスであるＤＭＨｙとヒ素構成元素のための原料ガスであるＴＢＡｓとの供給モル数比として、ＤＭＨｙ：ＴＢＡｓ＝１００：１を用いる。しかしながら、ＧａＡｓ半導体とＧａＩｎＮＡｓ半導体との界面では、窒素濃度のパイルアップが抑制されている。窒素濃度のパイルアップが低減されるので、良好な特性のＧａＩｎＮＡｓ半導体が得られる。
【００３１】
タイムチャートに示されたIII−Ｖ化合物半導体の成長は、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示された気相成長装置を用いて行われる。図２（Ａ）は気相成長装置を示す平面図であり、図２（Ｂ）は気相成長装置を示す側面図である。気相成長装置１１には、図３に示されるガス供給系１３に接続されている。気相成長装置１１は排気装置１５に接続されており、また排気装置１５は除害装置１７に接続されている。ガス供給系１３では、キャリアガスのライン２１が、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３ａ〜２３ｈの入力に接続されている。
【００３２】
図３を参照すると、第１の原料ガスのためのユニットでは、ＭＦＣ２３ａの出力は、第１の原料ガスのための有機金属原料（液体）、例えばＤＭＨｙを保存する容器２７ａにバルブ２５ａを介して接続されている。ＭＦＣ２３ｂの出力は、バルブ２５ｃを介してバルブ２５ｄおよび２５ｅの一端に接続されている。また、バルブ２５ｂの他端は、バルブ２５ｃを介してバルブ２５ｄおよび２５ｅの一端に接続されている。バルブ２５ｄは、ＤＭＨｙを供給するためのライン３１ａに接続されており、また気相成長装置１１への原料ガスＧ１の供給・停止を行う。バルブ２５ｅは、気相成長装置１１への原料ガスＧ１の供給を停止するときに原料ガスＧ１を排気するためのライン３３に接続されている。
【００３３】
第２の原料ガスのためのユニットでは、ＭＦＣ２３ｃの出力は、第２の原料ガスのための有機金属原料（液体）、例えばＴＢＡｓを保存する容器２７ｂにバルブ３５ａを介して接続されている。ＭＦＣ２３ｄの出力は、バルブ３５ｃを介してバルブ３５ｄおよび３５ｅの一端に接続されている。また、バルブ３５ｂの他端は、バルブ３５ｃを介してバルブ３５ｄおよび３５ｅの一端に接続されている。バルブ３５ｄは、ＴＢＡｓを供給するためのライン３１ｂに接続されており、また気相成長装置１１への原料ガスＧ２の供給・停止を行う。バルブ３５ｅは、気相成長装置１１への原料ガスＧ２の供給を停止するときに原料ガスＧ２を排気するためのライン３３に接続されている。
【００３４】
第３の原料ガスのためのユニットでは、ＭＦＣ２３ｅの出力は、第３の原料ガスのための有機金属原料（液体）、例えばＴＭＧａを保存する容器２７ｃにバルブ３９ａを介して接続されている。ＭＦＣ２３ｆの出力は、バルブ３９ｃを介してライン３１ｃを介してバルブ３９ｄおよび３９ｅの一端に接続されている。また、バルブ３９ｂの他端は、バルブ３９ｃを介してライン３１ｃを介してバルブ３９ｄおよび３９ｅの一端に接続されている。バルブ３９ｄは、ＴＭＧａを供給するためのライン３１ｃに接続されており、また気相成長装置１１への原料ガスＧ３の供給・停止を行う。バルブ３９ｅは、気相成長装置１１への原料ガスＧ３の供給を停止するときに原料ガスＧ３を排気するためのライン３３に接続されている。
【００３５】
第４の原料ガスのためのユニットでは、ＭＦＣ２３ｇの出力は、第４の原料ガスのための有機金属原料（液体）、例えばＴＭＩｎを保存する容器２７ｄにバルブ４３ａを介して接続されている。ＭＦＣ２３ｈの出力は、バルブ４３ｃを介してライン３１ｄを介してバルブ４３ｄおよび４３ｅの一端に接続されている。また、バルブ４３ｂの他端は、バルブ４３ｄおよび４３ｅの一端に接続されている。バルブ４３ｄは、ＴＭＩｎの供給するためのライン３１ｄに接続されており、また気相成長装置１１への原料ガスＧ４の供給・停止を行う。バルブ４３ｅは、気相成長装置１１への原料ガスＧ４の供給を停止するときに原料ガスＧ４を排気するためのライン３３に接続されている。
【００３６】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示されるように、ライン３１ａ〜３１ｄは、混合部４７において合流して単一の供給路４７ａになり、この供給路４７ａが反応管４９の一端４９ａに接続される。反応管４９の他端４９ｂは排気路４９ｃを介して排気系に接続されており、この排気路４９ｃにはライン３３が接続されている。反応管４９内には、基板Ｗを搭載するためのサセプタ５１が設けられている。単一の供給路４７ａから供給されたガスは、反応管４９内を流れて、設定された成長温度のサセプタ５１上の基板Ｗ１〜Ｗ３上に到達する。このガスの一部は反応により基板Ｗ１〜Ｗ３上に堆積物とこの結果生じる反応生成物を生成する。ガスの残りは、反応生成物と共に、排気路４９ｃから排気される。
【００３７】
再び図１を参照しながら、成膜シーケンスの残りを説明する。時刻ｔ３においてＩｎソースガスおよびＮソースガスの流量が減少される。この実施例では次いでＧａＡｓ半導体が成長されるので、ＩｎソースガスおよびＮソースガスの流量は実質的にゼロになる。時刻ｔ３において、ガリウムソースガスおよび砒素ソースガスが供給されている。図１では時刻ｔ３の前後においてガリウムソースガスおよび砒素ソースガスの流量が変化していないけれども、必要な場合には、これらの原料ガスの流量を変更することができる。時刻ｔ３〜時刻ｔ４の間において、第３のIII−Ｖ化合物半導体領域（本実施例では、ＧａＡｓ領域）の成長を行う。ＧａＡｓ半導体の成長の終了に近づいたある時刻（ｔ４−△Ｔ４Ｂ）において、窒素ソースガスの供給が開始される。また、ＧａＡｓ半導体の成長の終了時刻ｔ４において、第３のIII−Ｖ化合物半導体領域上に第４のIII−Ｖ化合物半導体（本実施例は、ＧａＩｎＮＡｓ半導体）を成長するために、Ｉｎソースガスの供給を開始する。Ｉｎソースガスの流量は、時刻ｔ４において所望の初期値に急激に変化される。本実施例では、時刻ｔ４において、窒素ソースガスの流量は所望の初期値に到達していない。時刻ｔ４から時間△Ｔ４Ａだけ経過した時刻（ｔ４＋△Ｔ４Ａ）とき、窒素ソースガスの流量は所望の初期値に到達する。つまり、窒素ソースガスの流量は、ＧａＩｎＮＡｓ半導体の成長における初期値へ該初期値より小さい第１の値から第１の時間Ｔ４で変化するように制御されている。
【００３８】
窒素ソースガスおよびＩｎソースガスの流量の変化は、例えば、図３に示されたガス供給系１３を用いて実現される。Ｉｎソースガスの流量は、バルブ４３ｅを急激に閉鎖すると共に、バルブ４３ｄを急激に開口することにより急激に変更される。窒素ソースガスの流量は、バルブ２５ｅの開口量を徐々に小さくしていくと共に、バルブ２５ｅの開口量の縮小に対応させてバルブ２５ｄの開口量を徐々に大きくしていくことにより急激に変更される。時間Ｔ４（図１参照）中における窒素ソースガスの流量の変化は、このように制御されている。一方、Ｉｎソースガスのためのバルブ４３ｄ、４３ｅは、期間Ｔ４中の適切な時刻に変更される（期間Ｔ１に関しても、Ｉｎソースガスのためのバルブ４３ｄ、４３ｅを期間Ｔ１中の適切な時刻に変更できる）。これらのバルブの制御は、気相成長装置１１のコントローラ１１ａにより行われる。コントローラ１１ａには、成膜シーケンスのための制御プログラムが格納されており、制御プログラムを用いてバルブの開口量が調整される。
【００３９】
図１を参照すると、時刻ｔ５においてＩｎソースガスおよびＮソースガスの流量が減少される。この実施例では次いでＧａＡｓ半導体が成長されるので、ＩｎソースガスおよびＮソースガスの流量は実質的にゼロになる。時刻ｔ５において、ガリウムソースガスおよび砒素ソースガスが供給されている。図１では時刻ｔ５の前後においてガリウムソースガスおよび砒素ソースガスの流量が変化していないけれども、必要な場合には、これらの原料ガスの流量を変更することができる。時刻ｔ５〜時刻ｔ６の間において、第５のIII−Ｖ化合物半導体領域（本実施例では、ＧａＡｓ領域）が成長される。時刻ｔ６において、ガリウムソースガスおよび砒素ソースガスの供給が停止される。これにより、一例の成膜シーケンスが終了する。
【００４０】
本実施の形態では、窒素をＶ族構成元素として含む第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長の開始において、窒素のための第１の原料ガスおよびIII族構成元素のための第３の原料ガスの流量を変更しているけれども、本発明はこのような実施の形態に制限されるものではない。例えば、窒素をＶ族構成元素として含む第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長の開始において、窒素のための第１の原料ガスおよび他のＶ族構成元素のための第２の原料ガスの流量を変更することもできる。この成膜においても、第１の原料ガスの流量が、第２の原料ガスの流量が変化する時間より長い第１の時間で第１の値から初期値へ変化するように制御されるとき、原料ガスの流量の変化に起因して２つの半導体層の界面に生じる現象が低減される。さらに、窒素をＶ族構成元素として含む第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長の開始において、窒素のための第１の原料ガス、他のＶ族構成元素のための第２の原料ガスおよびIII族構成元素のための第３の原料ガスの流量を変更することもできる。
【００４１】
本実施の形態における好適な実施例では、第１の値は実質的にゼロであることができる。また、第２の値は実質的にゼロであることができる。さらに、第３の値は実質的にゼロであることができる。
【００４２】
本実施の形態では、第２のIII−Ｖ化合物半導体の成長中において、第１の原料ガスＧ１の流量は他のいずれのＶ族構成元素のための原料ガスＧ２の流量より大きい。また、第２のIII−Ｖ化合物半導体の窒素の組成と前記第２のIII−Ｖ化合物半導体の他のＶ族構成元素の組成の和との比は１より小さい。時間Ｔ１および／またはＴ４は３秒以上であることが好ましい。この程度の変化時間であれば、これまでのように原料ガスを変化させる時間に比べて長い。
【００４３】
本実施の形態では、第２のIII−Ｖ化合物半導体は、III族構成元素としてガリウムを含むと共にＶ族構成元素としてヒ素および窒素を含むことを好ましく、例えばＧａＮＡｓ半導体である。本実施の形態に係る方法は、Ｖ族構成元素としてヒ素および窒素を含む半導体を成長するときに好適である。
【００４４】
本実施の形態では、全Ｖ族原料ガスＧ２に対する第１の原料ガスＧ１の供給モル比［第１の原料ガス］／［第２の原料ガス］は３以上であることが好ましい。この方法は、第１の原料ガスＧ１の供給モル比が上記の値より大きいときにより好適である。
【００４５】
本実施の形態では、上記の時間Ｔ１および／またはＴ４は、第１の原料ガスＧ１の供給の開始から終了までの時間の１／３以下であることが好ましい。また、上記の時間Ｔ１および／またはＴ４は、第２のIII−Ｖ化合物半導体を成長するための時間の１／３以下であることが好ましい。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図４は、半導体光素子の構造を示す図面である。半導体光素子６１は、例えば量子井戸構造を有する半導体発光素子である。半導体光素子６１は活性領域６３を備える。活性領域６３は、一または複数の井戸層６５と一または複数の障壁層６７とを含む。井戸層６５および障壁層６７は、交互に配列されている。これらの配列は、第１のガイド層６９と第２のガイド層７１との間に設けられている。活性領域６３は、第１導電型クラッド層７３と第２導電型クラッド層７５との間に位置している。第２導電型クラッド層７５上にはコンタクト層７７が設けられており、またコンタクト層７７上には電極７９が設けられている。バッファ層７９は、基板８１上に設けられている。半導体光素子６１において、バッファ層７９、第１導電型クラッド層７３、活性領域６３、第２導電型クラッド層７５およびコンタクト層７７が順に配置されている。
【００４７】
半導体光素子６１の一例の半導体レーザ素子では、
活性領域６３：
井戸層６５：Ｇａ０．６６Ｉｎ０．３４Ｎ０．０１Ａｓ０．９９、７ｎｍ
障壁層６７：ＧａＡｓ、８ｎｍ
第１のガイド層６９：ＧａＡｓ、１４０ｎｍ
第２のガイド層７１：ＧａＡｓ、１４０ｎｍ
第１導電型クラッド層７３：ｎ型ＡｌＧａＡｓ、１．５μｍ
第２導電型クラッド層７５：ｐ型ＡｌＧａＡｓ、１．５μｍ
コンタクト層７７：ｐ型ＧａＡｓ、２００ｎｍ
バッファ層７９：ｎ型ＧａＡｓ、２００ｎｍ
基板８１：ＧａＡｓ基板、３５０μｍ
である。
【００４８】
半導体光素子６１の一例においては、井戸層６５は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂの少なくともいずれかを含む化合物半導体で構成されている。井戸層６５の化合物半導体は、少なくともＡｓとＮのいずれかを含むことができる。この方法によれば、井戸層６５が少なくともＡｓとＮのいずれかを含む化合物半導体から構成される量子井戸構造を形成するときに好適である。
【００４９】
半導体光素子６１の別の例においては、井戸層６５は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂの少なくともいずれかを含む化合物半導体で構成されている。この化合物半導体としては、ＧａＩｎＮＡｓＳｂ等が例示される。また、井戸層６５の化合物半導体は、少なくともＡｓおよびＰのいずれかを含むことができる。
【００５０】
半導体光素子６１の別の例においては、障壁層６７および／またはガイド層６９、７１は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂの少なくともいずれかを含む化合物半導体で構成されている。この化合物半導体としては、ＧａＡｓＳｂ等が例示される。第２および第３のIII−Ｖ化合物半導体の他方は、少なくともＡｓとＮのいずれかを含むことができる。
【００５１】
（実施例１）
ＭＯＶＰＥ法により、端面発光型レーザダイオード（ＬＤ）を作製する。このレーザダイオードは、ＳｉドープのＧａＡｓ基板上にＧａＩｎＮＡｓ井戸層を含む活性層を有する。井戸層の成長には、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓ、Ａｌ原料としてそれぞれトリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ジメチルヒドラジン（ＤＭＨｙ）、ターシャリーブチルアルシン（ＴＢＡｓ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）を用いる。ＧａＡｓ基板上に、２００ｎｍのｎ型ＧａＡｓバッファ層を成長する。この上に、１．５マイクロメートルのｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層を成長する。この上に、活性層を成長する。活性層は、１４０ｎｍのアンドープＧａＡｓガイド層、７ｎｍのアンドープＧａＩｎＮＡｓ量子井戸層、８ｎｍのアンドープＧａＡｓ障壁層、７ｎｍのアンドープＧａＩｎＮＡｓ量子井戸層、１４０ｎｍのアンドープＧａＡｓガイド層から構成される。活性層上にが、１．５マイクロメートルのｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層を成長する。その上にｐ型ＧａＡｓコンタクト層を成長する。
【００５２】
この活性層の成長では、ＧａＡｓに対してはＴＥＧａおよびＴＢＡｓを原料ガスとして用いるとともに、ＧａＩｎＮＡｓに対してはＴＥＧａ、ＴＭＩｎ、ＭＤＨｙ、ＴＢＡｓを原料ガスとして用いる。原料ガスの流量は、
ＴＥＧａ：３×１０−５モル／分
ＴＭＩｎ：２×１０−５モル／分
ＤＭＨｙ：３×１０−２モル／分
ＴＢＡｓ：３×１０−4モル／分
である。この実施例では、Ｖ族元素の供給モル数比（ＤＭＨｙ：ＴＢＡｓ）は、１００：１である。
【００５３】
この実験として、ＧａＩｎＮＡｓ層を成長するときに、ＴＭＩｎおよびＤＭＨｙの供給量をゼロから一気に必要量までに変化させている。ＧａＩｎＮＡｓ層の成長時間は３０秒である。このようにして得られたエピタキシャルウエハの活性層の領域を二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）を用いて窒素組成の分布を調べた。ＳＩＭＳ結果によれば、窒素濃度がＧａＩｎＮＡｓ層界面に集中している。このウエハから作製されたレーザダイオードに長期通電評価を実施した。この結果、パワーの寿命は非常に短く、所望の長期信頼性は得られなかった。
【００５４】
一方、ＧａＩｎＮＡｓ層の成長が始まる際に、ＤＭＨｙの供給量をゼロから５秒間をかけて傾斜させて初期値へ向けて変化させている。ＧａＩｎＮＡｓ層の成長時間は３０秒である。ＧａＩｎＮＡｓ層の成長が終了する際には、ＤＭＨｙの供給量を最終量から一気に減少する。この実施例では、ＤＭＨｙの供給量をゼロに変化させている。このようにして得られたエピタキシャルウエハの活性層の領域を二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）を用いて窒素組成の分布を調べた。ＳＩＭＳ結果によれば、ＧａＩｎＮＡｓ層界面おける窒素濃度のパイルアップは低減されている。このウエハから作製されたレーザダイオードに長期通電評価を実施した。この結果、パワーの寿命は非常に長時間であり、良好な長期信頼性が得られた。
【００５５】
（実施例２）
ＳｉドープＧａＡｓ基板上にＧａＮＡｓを井戸層とする単一量子井戸構造の活性層を作製してエピタキシャルウエハを作製する。井戸層の成長には、Ｇａ、Ｎ、Ａｓ原料としてそれぞれＴＥＧａ、ＤＭＨｙ、ＴＢＡｓを用いる。ＧａＡｓ基板上に、２００ｎｍのｎ型ＧａＡｓバッファ層、７ｎｍのアンドープＧａＮＡｓ量子井戸層、１００ｎｍのアンドープＧａＡｓキャップ層から構成される。ＧａＮＡｓ量子井戸層のための原料ガスの流量は
ＴＥＧａ：７×１０−５モル／分
ＤＭＨｙ：３×１０−3モル／分
ＴＢＡｓ：３×１０−4モル／分
である。この実施例では、Ｖ族元素の供給モル数比（ＤＭＨｙ：ＴＢＡｓ）は、１０：１である。また、ＧａＮＡｓ層の成長が始まるとき、ＤＭＨｙの供給量をゼロから５秒間をかけて傾斜をつけて初期値へ向けて変化させている。ＧａＮＡｓ層の成長が終了する際は、ＤＭＨｙの供給量を最終量から一気に減少させて、ゼロまでに変化させている。このエピタキシャルウエハの活性層の領域のＳＩＭＳ分析を行い、窒素組成の分布を調べた。ＳＩＭＳ結果によれば、ＧａＩｎＮＡｓ層界面おける窒素原子のパイルアップは低減されている。
【００５６】
（実施例３）
ＳｉドープＧａＡｓ基板上にＧａＮＡｓを井戸層とする単一量子井戸構造の活性層を作製してエピタキシャルウエハを作製する。井戸層の成長には、Ｇａ、Ｎ、Ａｓ原料としてそれぞれＴＥＧａ、ＤＭＨｙ、ＴＢＡｓを用いる。ＧａＡｓ基板上に、２００ｎｍのｎ型ＧａＡｓバッファ層、７ｎｍのアンドープＧａＮＡｓ量子井戸層、１００ｎｍのアンドープＧａＡｓキャップ層から構成される。ＧａＮＡｓ量子井戸層のための原料ガスの流量は、
ＴＥＧａ：７×１０−５モル／分
ＤＭＨｙ：１×１０−3モル／分
ＴＢＡｓ：３×１０−4モル／分
である。この実施例では、Ｖ族元素の供給モル数比（ＤＭＨｙ：ＴＢＡｓ）は、約３：１である。この実施例では、ＧａＮＡｓ層の成長が始まるとき、ＤＭＨｙの供給量をゼロから５秒間をかけて傾斜をつけて初期値へ向けて変化させている。ＧａＮＡｓ層の成長が終了する際は、ＤＭＨｙの供給量を最終量から一気に減少させて、ゼロまでに変化させている。このエピタキシャルウエハの活性層の領域のＳＩＭＳ分析を行い、窒素組成の分布を調べた。ＳＩＭＳ結果によれば、ＧａＩｎＮＡｓ層界面おける窒素原子のパイルアップは低減されている。
【００５７】
（実施例４）
ＭＯＶＰＥ法により、ＳｉドープのＧａＡｓ基板上に単一量子井戸構造を有する活性層を有する。活性層の成長には、Ｇａ、Ｉｎ、Ｎ、Ａｓ原料としてそれぞれＴＥＧａ、ＴＭＩｎ、ＤＭＨｙ、ＴＢＡｓを用いる。ＧａＡｓ基板上に、１５０ｎｍのｎ型ＧａＡｓバッファ層を成長する。この上に、５０ｎｍのアンドープＧａＮＡｓ層、７ｎｍのアンドープＧａＩｎＮＡｓ量子井戸層、１００ｎｍのアンドープＧａＡｓキャップ層を形成する。この量子井戸層の成長では、ＧａＡｓに対してはＴＥＧａおよびＴＢＡｓを原料ガスとして用い、ＧａＮＡｓに対してはＴＥＧａ、ＭＤＨｙ、ＴＢＡｓを原料ガスとして用いるとともに、ＧａＩｎＮＡｓに対してはＴＥＧａ、ＴＭＩｎ、ＭＤＨｙ、ＴＢＡｓを原料ガスとして用いる。ＧａＮＡｓ層の成長のための原料ガスの流量は、
ＴＥＧａ：３×１０−５モル／分
ＤＭＨｙ：１×１０−３モル／分
ＴＢＡｓ：３×１０−４モル／分
である。この実施例では、Ｖ族元素の供給モル数比（ＤＭＨｙ：ＴＢＡｓ）は、約３：１である。ＧａＩｎＮＡｓ層の成長のための原料ガスの流量は、
ＴＥＧａ：３×１０−５モル／分
ＴＭＩｎ：２×１０−５モル／分
ＤＭＨｙ：３×１０−２モル／分
ＴＢＡｓ：３×１０−４モル／分
である。この実施例では、Ｖ族元素の供給モル数比（ＤＭＨｙ：ＴＢＡｓ）は、１００：１である。ＧａＮＡｓ層の成長が始まる際に、ＤＭＨｙの供給量をゼロから５秒間をかけて傾斜させて初期値へ向けて変化させている。ＧａＮＡｓ層の成長時間は２０秒である。ＧａＮＡｓ層の成長が終了する際には、ＤＭＨｙの供給量を最終量から一気にＧａＩｎＮＡｓ層の初期値に変化させる。この実施例では、ＧａＩｎＮＡｓ層の成長が終了する際には、ＤＭＨｙの供給量をゼロに変化させている。このようにして得られたエピタキシャルウエハの活性層の領域を二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）を用いて窒素組成の分布を調べた。その結果、窒素濃度がＧａＩｎＮＡｓ層界面に集中している。窒素濃度がＧａＮＡｓ層界面に集中している結果は得られなかった。
【００５８】
以上説明したように、実験例では、ヒ素原料ガスＴＢＡｓの供給モル量に対して、Ｖ族元素の窒素原料ガスＤＭＨｙの供給モル量が３〜１００倍と大きい。このように供給比が大きい場合、ＧａＩｎＮＡｓ層の成長ステップの開始と同時にＤＭＨｙの供給が開始されると、ＧａＩｎＮＡｓ層の成長ステップが開始された後にＴＢＡｓガスとＤＭＨｙガスが混合され始める。しかしながら、上記のように供給比が大きいので、ＴＢＡｓガスとＤＭＨｙガスとが均一に混合されない。その結果、ＧａＩｎＮＡｓ層の成長表面には、供給比の大きい原料ガスであるＤＭＨｙガスが過剰に供給され、この結果、窒素（Ｎ）原子がパイルアップし窒素濃度が局所的に大きくなる。この現象は、ＧａＩｎＮＡｓ層の成長開始直後に起こるので、ＧａＩｎＮＡｓ層の界面(下地のＧａＡｓ層との境界面)に窒素がパイルアップする。この窒素濃度のパイルアップは、界面での非発光準位の形成や、ミクロの歪に起因した欠陥を形成する。この結果として、良好なＧａＩｎＮＡｓ量子井戸層の特性が得られない。
【００５９】
これに対して、ＧａＩｎＮＡｓ層の成長開始時にＤＭＨｙ供給方法を変更している。ＤＭＨｙの供給量が、ゼロから傾斜して所望の供給量に到達している。この方法では、供給比が１００倍もの大きな場合でも、供給比の多い原料ガスの供給量がゼロから徐々に増加していくことから、ＴＢＡｓガスとＤＭＨｙがほぼ好適に混合される。原料ガスが混合された後に、基板上の領域に供給されるので、一方の構成元素のパイルアップは起こらない。結果として良好なＧａＩｎＮＡｓ量子井戸層の特性が得られる。これまでの実験結果から、本出願の手法は、［第１の原料ガス量］／［第２の原料ガス量］の比の値が３以上の範囲内で効果を発揮する、つまりＮが界面でパイルアップして特性悪化していた現象が低減されてパイルアップなどがなくなる良い効果が出ている。また、ＧａＩｎＮＡｓだけでなく、Ｖ族として窒素とほかの元素を含むIII−Ｖ化合物半導体（例えば、ＧａＮＡｓ）でも同様の方法が有効である。
【００６０】
以上説明したように、原料ガスの流量の大きな変化に起因した該原料ガスの混合の不均一が２つの半導体層の界面に及ぼす影響を低減して、界面付近における窒素組成の望まれない変化を縮小できる。なお、ガリウム原料としてＴＥＧａを用いたが、これに限定されること無く、例えばトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）等を用いることができる。インジウム原料としてＴＭＩｎ用いたが、これに限定されること無く、例えばトリエチルインジウム（ＴＥＩｎ）等を用いることができる。燐原料としてＴＢＰ用いたが、これに限定されること無く、例えばフォスフィン（ＰＨ３）等を用いることができる。ヒ素原料としてＴＢＡｓを用いたが、これに限定されること無く、例えばアルシン（ＡｓＨ３）等を用いることができる。窒素原料としてＤＭＨｙを用いたが、これに限定されること無く、例えばターシャリーブチルヒドラジン等を用いることができる。
【００６１】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本実施の形態では、例えば、レーザダイオードといった半導体発光素子を説明したけれども、本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、第１の実施の形態に係るIII−Ｖ化合物半導体を成長する方法のための一例の成膜シーケンスのタイムチャートである。
【図２】図２（Ａ）は気相成長装置を示す平面図であり、図２（Ｂ）は気相成長装置を示す側面図である。
【図３】図３は、ガス供給系を示す図面である。
【図４】図４は、半導体光素子の構造を示す図面である。
【符号の説明】
【００６３】
１１…気相成長装置、１３…ガス供給系、１５…排気装置、１７…除害装置、２１…キャリアガスライン、２３ａ〜２３ｈ…マスフローコントローラ（ＭＦＣ）、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４…原料ガス、２７ａ…ＤＭＨｙ用容器、２７ｂ…ＴＢＡｓ用容器、２７ｃ…ＴＭＧａ用容器、２７ｄ…ＴＭＩｎ用容器、３１ａ…ＤＭＨｙ用ライン、３１ｂ…ＴＢＡｓ用ライン、３１ｃ…ＴＭＧａ用ライン、３１ｄ…ＴＭＩｎ用ライン、６３…活性領域、６５…井戸層、６７…障壁層、６９…第１のガイド層、７１…第２のガイド層、７３…第１導電型クラッド層、７５…第２導電型クラッド層、７７…コンタクト層、７９…バッファ層、８１…基板  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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