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JP3107045B2 - Method for producing multi-element mixed crystal and semiconductor device - Google Patents
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JP3107045B2 - Method for producing multi-element mixed crystal and semiconductor device - Google Patents

Method for producing multi-element mixed crystal and semiconductor device

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JP3107045B2
JP3107045B2 JP10130557A JP13055798A JP3107045B2 JP 3107045 B2 JP3107045 B2 JP 3107045B2 JP 10130557 A JP10130557 A JP 10130557A JP 13055798 A JP13055798 A JP 13055798A JP 3107045 B2 JP3107045 B2 JP 3107045B2
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mixed crystal
molecule
group
atoms
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子などに
用いる多元混晶の製造方法に関するものである。また、
本発明は、多元混晶を用いた半導体素子及び光記録装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a multi-element mixed crystal used for a semiconductor device or the like. Also,
The present invention relates to a semiconductor element and an optical recording device using a multi-element mixed crystal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のZnSeTeやZnSSeなどの
多元混晶の製造では、組成を制御するために、各材料を
加熱して作製した分子線が用いられていた。例えば、特
開平9−293737号公報には、混晶の構成元素の固
体を加熱して蒸発させた分子線による結晶成長方法が示
されている。また、特開平6−316486号公報に
は、化合物を加熱にて蒸発させた分子線による結晶成長
方法が示されている。また、アプライド・フィジックス
・レターズ(Applied Physics Letters)第63巻、1
993年、第2935頁には、6族元素を1種類だけ含
む混晶の成長に、固体を加熱して蒸発させた分子を熱解
離させる方法が示されている。
2. Description of the Related Art In the conventional production of a multi-element mixed crystal such as ZnSeTe or ZnSSe, a molecular beam produced by heating each material is used to control the composition. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-293737 discloses a crystal growth method using a molecular beam obtained by heating and evaporating a solid of mixed crystal constituent elements. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-316486 discloses a crystal growth method using a molecular beam obtained by evaporating a compound by heating. Also, Applied Physics Letters, Volume 63, 1
In 993, p. 2935, a method is disclosed in which a solid is heated to thermally dissociate evaporated molecules for the growth of a mixed crystal containing only one group 6 element.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術では、蒸発したSe分子が6個や8個など多数の
原子から構成されている。このような多原子分子からな
る分子線を用いてZnSeTeやZnSSeなどの6族
元素を2種類含む混晶を作製するため、原子レベルで見
てSeが島状に集まった領域(クラスター)ができてし
まう。このため組成の揺らぎが大きくなり、電気抵抗が
大きい、熱抵抗が大きい、発光及び吸収スペクトル幅が
広い等の問題点を有していた。さらに、クラスターによ
り非混和性が増長され、混晶を作製できる温度領域が狭
く、製造が難しいという問題点を有していた。
However, in the above-mentioned prior art, the evaporated Se molecules are composed of a large number of atoms such as six or eight. Since a mixed crystal containing two kinds of Group 6 elements, such as ZnSeTe and ZnSSe, is produced using a molecular beam composed of such polyatomic molecules, a region (cluster) in which Se gathers in an island shape at an atomic level is formed. Would. For this reason, there have been problems in that the fluctuation of the composition is large, the electric resistance is large, the thermal resistance is large, and the emission and absorption spectrum widths are wide. In addition, there is a problem that the immiscibility is increased by the cluster, the temperature range in which a mixed crystal can be produced is narrow, and the production is difficult.

【0004】また、Seを含む混晶にp型不純物として
窒素を添加すると、成長表面においてSeのクラスター
領域での窒素の取り込みが少なく、クラスター領域外で
の取り込みが多くなるため、窒素が局所的に添加されて
しまう。局所的に添加された窒素は、深いアクセプター
準位を作り易く、窒素添加量を増やすと電気抵抗が高く
なってしまうという問題点を有していた。
Further, when nitrogen is added to a mixed crystal containing Se as a p-type impurity, the nitrogen is locally incorporated in the cluster region on the growth surface because the nitrogen is less incorporated in the cluster region and the nitrogen is increased outside the cluster region. Will be added to Locally added nitrogen has a problem that a deep acceptor level is easily formed, and an increase in the amount of added nitrogen causes an increase in electric resistance.

【0005】本発明の目的は、再現性良く組成変調の小
さい多元混晶を製造する方法と、電気抵抗が低く動作電
圧の低い光及び電気素子や歩留まりの高い光記録装置を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a multi-element mixed crystal having a small composition modulation with good reproducibility, and a light having a low electric resistance and a low operating voltage, and an optical recording apparatus having a high electric element and a high yield. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の多元混晶の製造
方法は、アンチモンと、アンチモン以外の5族元素とを
含む混晶の製膜において、アンチモンの多原子分子を蒸
発させる工程と、前記アンチモンの多原子分子を分解し
て原子数の少ない分子を製作する工程と、前記アンチモ
ン以外の5族元素の多原子分子を蒸発させる工程と、前
記アンチモン以外の5族元素の多原子分子を分解して原
子数の少ない分子を製作する工程と、前記アンチモンの
原子数の少ない分子と前記アンチモン以外の5族元素の
原子数の少ない分子とを原料として前記混晶を製作する
工程とを含むことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method for producing a multicomponent mixed crystal, comprising the steps of: evaporating antimony polyatomic molecules in a mixed crystal film containing antimony and a Group 5 element other than antimony; Decomposing the polyatomic molecule of antimony to produce a molecule having a small number of atoms; evaporating a polyatomic molecule of a group V element other than the antimony; Decomposing to produce a molecule having a small number of atoms; and producing the mixed crystal using the molecule having a small number of atoms of the antimony and the molecule having a small number of atoms of a Group 5 element other than the antimony as raw materials. It is characterized by the following.

【0007】また、窒素と、窒素以外の5族元素とを含
む混晶の製膜において、前記窒素以外の5族元素の多原
子分子を蒸発させる工程と、前記窒素以外の5族元素の
多原子分子を分解して原子数の少ない分子を製作する工
程と、前記原子数の少ない分子を原料として前記混晶を
製作する工程とを含むことを特徴とする。
In a mixed crystal film containing nitrogen and a group V element other than nitrogen, a step of evaporating a polyatomic molecule of the group V element other than nitrogen is provided. The method includes the steps of decomposing atomic molecules to produce a molecule having a small number of atoms, and producing the mixed crystal using the molecule having a small number of atoms as a raw material.

【0008】このとき、窒素分子又は窒素化合物を励起
して、励起分子又は励起原子を作る工程と、前記励起分
子又は励起原子を原料として前記混晶を製作する工程と
を含むことができる。
At this time, the method may include a step of exciting a nitrogen molecule or a nitrogen compound to form an excited molecule or an excited atom, and a step of manufacturing the mixed crystal using the excited molecule or the excited atom as a raw material.

【0009】また、酸素と、酸素以外の6族元素とを含
む混晶の製膜において、前記酸素以外の6族元素の多原
子分子を蒸発させる工程と、前記酸素以外の6族元素の
多原子分子を分解して原子数の少ない分子を製作する工
程と、前記原子数の少ない分子を原料として前記混晶を
製作する工程とを含むことを特徴とする。
In a mixed crystal film containing oxygen and a group 6 element other than oxygen, a step of evaporating a polyatomic molecule of the group 6 element other than oxygen is performed. The method includes the steps of decomposing atomic molecules to produce a molecule having a small number of atoms, and producing the mixed crystal using the molecule having a small number of atoms as a raw material.

【0010】このとき、酸素分子又は酸素化合物を励起
して、励起分子又は励起原子を作る工程と、前記励起分
子又は励起原子を原料として前記混晶を製作する工程と
を含むことができる。
At this time, the method may include a step of exciting an oxygen molecule or an oxygen compound to produce an excited molecule or an excited atom, and a step of manufacturing the mixed crystal using the excited molecule or the excited atom as a raw material.

【0011】また、イオウとセレンとを含む混晶の製膜
において、イオウの多原子分子を蒸発させる工程と、前
記イオウの多原子分子を分解して原子数の少ない分子を
製作する工程と、セレンの多原子分子を蒸発させる工程
と、前記セレンの多原子分子を分解して原子数の少ない
分子を製作する工程と、前記イオウの原子数の少ない分
子と前記セレンの原子数の少ない分子とを原料として前
記混晶を製作する工程とを含むことを特徴とする。
In a mixed crystal film containing sulfur and selenium, a step of evaporating polyatomic molecules of sulfur, a step of decomposing the polyatomic molecules of sulfur to produce a molecule having a small number of atoms, Evaporating the polyatomic molecule of selenium, decomposing the polyatomic molecule of selenium to produce a molecule having a small number of atoms, and preparing the molecule having a small number of atoms of the sulfur and the molecule having a small number of atoms of the selenium. And producing the mixed crystal using the above as a raw material.

【0012】また、イオウとテルルとを含む混晶の製膜
において、イオウの多原子分子を蒸発させる工程と、前
記イオウの多原子分子を分解して原子数の少ない分子を
製作する工程と、前記イオウの原子数の少ない分子を原
料として前記混晶を製作する工程とを含むことを特徴と
する。
In a mixed crystal film containing sulfur and tellurium, a step of evaporating polyatomic molecules of sulfur, a step of decomposing the polyatomic molecules of sulfur to produce a molecule having a small number of atoms, Producing the mixed crystal using a molecule having a small number of sulfur atoms as a raw material.

【0013】また、セレンとテルルとを含む混晶の製膜
において、セレンの多原子分子を蒸発させる工程と、前
記セレンの多原子分子を分解して原子数の少ない分子を
製作する工程と、前記セレンの原子数の少ない分子を原
料として前記混晶を製作する工程とを含むことを特徴と
する。
In a mixed crystal film containing selenium and tellurium, a step of evaporating polyatomic molecules of selenium; a step of decomposing the polyatomic molecules of selenium to produce a molecule having a small number of atoms; Producing the mixed crystal using a molecule having a small number of atoms of selenium as a raw material.

【0014】また、テルルの多原子分子を蒸発させる工
程と、テルルの多原子分子を分解して原子数の少ない分
子を製作する工程と、前記テルルの原子数の少ない分子
を原料として前記混晶を製作する工程とを含むことがで
きる。
A step of evaporating the tellurium polyatomic molecule; a step of decomposing the tellurium polyatomic molecule to produce a molecule having a small number of atoms; And manufacturing the same.

【0015】また、前記混晶を製作する工程において、
同時に窒素プラズマを照射して窒素を添加する工程とを
含むことができる。
In the step of manufacturing the mixed crystal,
Irradiating nitrogen plasma at the same time to add nitrogen.

【0016】また、前記混晶が、GaPに格子整合する
BeMgSSe混晶、ZnSに格子整合するBeMgS
Se混晶、GaAsに格子整合するMgZnSSe混
晶、又はZnSeに格子整合するMgZnSSe混晶で
あってもよい。
The mixed crystal is a BeMgSSe mixed crystal lattice-matched to GaP, a BeMgSe lattice mixed to ZnS.
It may be a Se mixed crystal, a MgZnSSe mixed crystal lattice-matched to GaAs, or a MgZnSSe mixed crystal lattice-matched to ZnSe.

【0017】また、前記混晶が、GaPに格子整合する
BeZnSTe混晶、ZnSに格子整合するBeZnS
Te混晶、GaAsに格子整合するMgZnSTe混
晶、InPに格子整合するMgZnSTe混晶、InA
sに格子整合するMgZnSTe混晶、GaSbに格子
整合するMgZnSTe混晶、ZnSeに格子整合する
MgZnSTe混晶、CdSに格子整合するMgZnS
Te混晶、CdSeに格子整合するMgZnSTe混
晶、ZnTeに格子整合するMgZnSTe混晶、In
Pに格子整合するMgCdSTe混晶、InAsに格子
整合するMgCdSTe混晶、GaSbに格子整合する
MgCdSTe混晶、CdSに格子整合するMgCdS
Te混晶、CdSeに格子整合するMgCdSTe混
晶、又はZnTeに格子整合するMgCdSTe混晶で
あってもよい。
The mixed crystal is BeZnSTe mixed crystal lattice-matched to GaP, BeZnS lattice-matched to ZnS.
Te mixed crystal, MgZnSTe mixed crystal lattice matched to GaAs, MgZnSTe mixed crystal lattice matched to InP, InA
MgZnSTe mixed crystal lattice matched to s, MgZnSTe mixed crystal lattice matched to GaSb, MgZnSTe mixed crystal lattice matched to ZnSe, MgZnS lattice matched to CdS
Te mixed crystal, MgZnSTe mixed crystal lattice-matched to CdSe, MgZnSTe mixed crystal lattice-matched to ZnTe, In
MgCdSTe mixed crystal lattice-matched to P, MgCdSTe mixed crystal lattice-matched to InAs, MgCdSTe mixed crystal lattice-matched to GaSb, MgCdS lattice-matched to CdS
Te mixed crystal, MgCdSTe mixed crystal lattice-matched to CdSe, or MgCdSTe mixed crystal lattice-matched to ZnTe may be used.

【0018】また、前記混晶が、GaAsに格子整合す
るBeZnSeTe混晶、ZnSeに格子整合するBe
ZnSeTe混晶、InPに格子整合するMgZnSe
Te混晶、InAsに格子整合するMgZnSeTe混
晶、GaSbに格子整合するMgZnSeTe混晶、C
dSに格子整合するMgZnSeTe混晶、CdSeに
格子整合するMgZnSeTe混晶、ZnTeに格子整
合するMgZnSeTe混晶、InAsに格子整合する
MgCdSeTe混晶、GaSbに格子整合するMgC
dSeTe混晶、CdSeに格子整合するMgCdSe
Te混晶、又はZnTeに格子整合するMgCdSeT
e混晶であってもよい。
The mixed crystal is a BeZnSeTe mixed crystal lattice-matched to GaAs, and a BeZnSeTe mixed crystal is lattice-matched to ZnSe.
ZnSeTe mixed crystal, MgZnSe lattice matched to InP
Te mixed crystal, MgZnSeTe mixed crystal lattice-matched to InAs, MgZnSeTe mixed crystal lattice-matched to GaSb, C
MgZnSeTe mixed crystal lattice matched to dS, MgZnSeTe mixed crystal lattice matched to CdSe, MgZnSeTe mixed crystal lattice matched to ZnTe, MgCdSeTe mixed crystal lattice matched to InAs, MgC lattice matched to GaSb
dSeTe mixed crystal, MgCdSe lattice-matched to CdSe
Te mixed crystal or MgCdSeT lattice-matched to ZnTe
e may be a mixed crystal.

【0019】また、6族元素としてセレンのみを含む2
−6族半導体混晶の製膜において、窒素をプラズマ化す
る工程と、セレンの多原子分子を蒸発させる工程と、前
記セレンの多原子分子を分解して原子数の少ない分子を
製作する工程と、前記窒素プラズマと前記セレンの原子
数の少ない分子とを原料として窒素を添加した前記2−
6族半導体混晶を製作する工程とを含むことを特徴とす
る。
In addition, 2 containing only selenium as a Group 6 element
In forming a film of a Group 6 semiconductor mixed crystal, a step of converting nitrogen into plasma, a step of evaporating polyatomic molecules of selenium, and a step of decomposing the polyatomic molecules of selenium to produce molecules having a small number of atoms. The above-mentioned 2-, wherein nitrogen is added using the nitrogen plasma and the molecule having a small number of atoms of selenium as raw materials.
Manufacturing a Group 6 semiconductor mixed crystal.

【0020】また、前記2−6族半導体混晶が、GaA
sに格子整合するBeMgZnSe混晶、ZnSeに格
子整合するBeMgZnSe混晶、InPに格子整合す
るMgZnCdSe混晶、又はCdSに格子整合するM
gZnCdSe混晶であってもよい。
The Group 2-6 semiconductor mixed crystal is GaAs.
BeMgZnSe mixed crystal lattice matched to s, BeMgZnSe mixed crystal lattice matched to ZnSe, MgZnCdSe mixed crystal lattice matched to InP, or M lattice matched to CdS
gZnCdSe mixed crystal may be used.

【0021】また、前記多原子分子を加熱、電子線照
射、光照射、イオン照射、プラズマ化のいずれかにより
分解又は励起することができる。また、前記多元混晶を
真空中で製造することことができる。また、前記多元混
晶が熱平衡状態において非混和性となる温度で前記混晶
を製作する工程を含むことができる。
Further, the polyatomic molecules can be decomposed or excited by any of heating, electron beam irradiation, light irradiation, ion irradiation, and plasma. Further, the multi-element mixed crystal can be manufactured in a vacuum. The method may further include the step of fabricating the mixed crystal at a temperature at which the multiple mixed crystal becomes immiscible in a thermal equilibrium state.

【0022】本発明の光半導体素子は、組成揺らぎのな
い多元混晶膜を用いる。本発明の電子半導体素子は、組
成揺らぎのない多元混晶膜を用いる。
The optical semiconductor device of the present invention uses a multi-element mixed crystal film having no composition fluctuation. The electronic semiconductor element of the present invention uses a multi-element mixed crystal film without composition fluctuation.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0024】[実施形態1]図1は本発明の第1の実施
の形態を説明するための製造装置の概略図、図2(a)
は製造方法を説明するための概念図であり、図2(b)
は従来の技術を説明するための概念図である。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a schematic view of a manufacturing apparatus for explaining a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2B is a conceptual diagram for explaining a manufacturing method, and FIG.
Is a conceptual diagram for explaining a conventional technique.

【0025】真空又は雰囲気ガス中で基板11上にアン
チモンとアンチモン以外の5族元素とを含む3−5族半
導体混晶12を製膜する工程を述べる。アンチモン(S
b)13を加熱してSb多原子分子28を製造する。ア
ンチモン13は4原子からなる分子が安定であるため、
主としてSb4が形成される。Sb多原子分子28を解
離室14で加熱などにより分解して、1分子中の原子数
を小さくする。例えば原子状のSb21や2原子からな
るSb222を製造する。
The step of forming a Group III-V semiconductor mixed crystal 12 containing antimony and a Group V element other than antimony on a substrate 11 in a vacuum or atmosphere gas will be described. Antimony (S
b) heating 13 to produce Sb polyatomic molecules 28; Since antimony 13 is a stable molecule consisting of 4 atoms,
Mainly Sb 4 is formed. The Sb polyatomic molecule 28 is decomposed by heating or the like in the dissociation chamber 14 to reduce the number of atoms in one molecule. For example the production of Sb 2 22 consisting of atomic Sb21 or 2 atoms.

【0026】同時に、5族元素15を加熱して5族多原
子分子29を製造する。5族元素15は多原子分子を作
りやすく、P4やAs4などが形成される。5族多原子分
子29を解離室16で加熱などにより分解して、1分子
中の原子数を小さくする。例えば1原子からなる5族原
子23や2原子からなる5族2原子分子24を製造す
る。また、3族元素17を加熱して蒸発させる。3族元
素は多原子分子を作らず、1原子状態である3族原子2
5として蒸発する。
At the same time, the group 5 element 15 is heated to produce a group 5 polyatomic molecule 29. Group V element 15 easily forms a polyatomic molecule, and P 4 and As 4 are formed. The group V polyatomic molecule 29 is decomposed by heating or the like in the dissociation chamber 16 to reduce the number of atoms in one molecule. For example, a group 5 atom 23 composed of one atom and a group 5 diatomic molecule 24 composed of two atoms are manufactured. Further, the group III element 17 is heated and evaporated. Group 3 elements do not form polyatomic molecules, and are group 3 atoms that are monoatomic.
Evaporate as 5.

【0027】1分子中の原子数が少ないSb21、Sb
222、5族原子23、5族2原子分子24と3族原子
25とを同時に基板11に照射して混晶12を製造す
る。基板11には、GaAsやSi、CdSなどの半導
体やサファイア、ガラスなどを用いることができる。基
板11の材料及び温度を制御することにより、結晶方位
の揃った混晶12やアモルファス状の混晶12が得られ
る。このようにして製造した混晶12の表面を図2
(a)に示す。1分子中の原子数が少ないアンチモンと
5族分子を用いているため、混晶12表面ではSb26
と5族原子27が一様に混ざり、組成揺らぎの少ない混
晶12が得られる。これに対して、Sb多原子分子28
と5族多原子分子29と3族原子25を用いて混晶12
を製造した場合には、図2(b)に示すように、混晶1
2表面でSb26の集まった領域と5族原子27の集ま
った領域とができるため組成揺らぎが非常に大きな混晶
ができてしまう。
Sb21, Sb having a small number of atoms in one molecule
A mixed crystal 12 is produced by simultaneously irradiating the substrate 11 with 22 group 5, group 23 atoms, group 5 group 2 atom molecules 24 and group 3 atoms 25. For the substrate 11, a semiconductor such as GaAs, Si, or CdS, sapphire, glass, or the like can be used. By controlling the material and temperature of the substrate 11, a mixed crystal 12 having a uniform crystal orientation or an amorphous mixed crystal 12 can be obtained. The surface of the mixed crystal 12 thus manufactured is shown in FIG.
(A). Since antimony having a small number of atoms in one molecule and a group V molecule are used, Sb26
And the group V atoms 27 are uniformly mixed, and the mixed crystal 12 with less composition fluctuation is obtained. In contrast, the Sb polyatomic molecule 28
Mixed crystal 12 using group 5 polyatomic molecule 29 and group 3 atom 25
When the mixed crystal 1 was produced, as shown in FIG.
Since a region where Sb 26 is gathered and a region where group V atoms 27 are gathered are formed on the two surfaces, a mixed crystal having a very large composition fluctuation is formed.

【0028】図2(a)に示すように組成揺らぎの少な
い混晶12では、電気抵抗及び熱抵抗が小さくなり、半
導体素子に用いた場合に優れた特性を示す。また、禁制
帯幅が一定となり、発光スペクトルの狭い光デバイスな
どが得られる。図2(b)に示すような組成揺らぎの大
きい混晶12では、キャリアに対するポテンシャルが周
期的ではなくなるため、アンダーソン局在と呼ばれる現
象が起きやすくなり、電気抵抗の増加や熱抵抗の増加、
発光スペクトルの広がりなど、通常の電気素子には不都
合な特性が強くなる。このような組成揺らぎは、Sb多
原子分子28か5族多原子分子29のいずれか一方のみ
を分解した場合に比べ、両者を分解した場合に顕著に抑
制できる。
As shown in FIG. 2A, in the mixed crystal 12 having a small composition fluctuation, the electric resistance and the thermal resistance are reduced, and the characteristics are excellent when used in a semiconductor device. Further, the forbidden band width becomes constant, and an optical device having a narrow emission spectrum can be obtained. In the mixed crystal 12 having a large composition fluctuation as shown in FIG. 2B, since the potential for carriers is not periodic, a phenomenon called Anderson localization is likely to occur, and an increase in electric resistance and thermal resistance.
Characteristics that are inconvenient for ordinary electric elements, such as broadening of the emission spectrum, become stronger. Such a composition fluctuation can be suppressed remarkably when both Sb polyatomic molecules 28 and Group V polyatomic molecules 29 are decomposed, as compared to when both are decomposed.

【0029】この実施形態では、混晶として2種類の5
族を含む3−5族半導体を製造したが、これに限らず、
3種類以上の5族を含む3−5族半導体を製造してもよ
い。また、3−5族半導体に限らず、カルコパイライト
などの他の混晶を製造してもよい。
In this embodiment, two types of 5
Manufactured a 3-5 group semiconductor including a group, but is not limited to this.
A group 3-5 semiconductor including three or more types of group 5 may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 3-5 semiconductor.

【0030】この実施形態では、解離室で熱により多原
子分子を分解したが、これに限らず、電子や光照射など
他の方法で分解してもよい。また、InPやGaAs、
InSbなどの分解温度の高い化合物を加熱して蒸発さ
せることにより原子数の少ない5族分子を製造してもよ
い。
In this embodiment, the polyatomic molecules are decomposed by heat in the dissociation chamber. However, the present invention is not limited to this, and the polyatomic molecules may be decomposed by other methods such as electron irradiation or light irradiation. In addition, InP, GaAs,
A group V molecule having a small number of atoms may be produced by heating and evaporating a compound having a high decomposition temperature such as InSb.

【0031】[実施形態2]図3は本発明の第2の実施
の形態を説明するための概念図である。真空又は雰囲気
ガス中で基板301上に窒素と窒素以外の5族元素とを
含む3−5族半導体混晶302を製膜する工程を述べ
る。窒素分子などのガス状の窒素化合物305を導入管
303より導入する。同時に、窒素と異なる5族元素3
07を加熱して5族多原子分子を製造する。5族多原子
分子を解離室308で加熱などにより分解して、1分子
中の原子数を小さくする。例えば1原子からなる5族原
子309や2原子からなる5族2原子分子310を製造
する。
[Second Embodiment] FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a second embodiment of the present invention. A step of forming a group III-V semiconductor mixed crystal 302 containing nitrogen and a group V element other than nitrogen on the substrate 301 in a vacuum or atmosphere gas will be described. A gaseous nitrogen compound 305 such as a nitrogen molecule is introduced from an introduction tube 303. At the same time, Group 5 element 3 different from nitrogen
07 is heated to produce a group 5 polyatomic molecule. The group V polyatomic molecule is decomposed by heating or the like in the dissociation chamber 308 to reduce the number of atoms in one molecule. For example, a Group 5 atom 309 consisting of one atom or a Group 5 diatomic molecule 310 consisting of two atoms is manufactured.

【0032】また、3族元素311を加熱して蒸発させ
る。3族元素は多原子分子を作らず、1原子状態である
3族原子312として蒸発する。1分子中の原子数が少
ない5族原子309及び5族2原子分子310と、窒素
化合物305、3族原子312とを同時に基板301に
照射して混晶302を製造する。基板301には、Ga
NやZnOなどの半導体やサファイア、ガラスなどを用
いることができる。基板301の材料及び温度を制御す
ることにより、結晶方位の揃った混晶302やアモルフ
ァス状の混晶302が得られる。
The Group 3 element 311 is heated and evaporated. Group 3 elements do not form polyatomic molecules and evaporate as group 3 atoms 312 which are monoatomic. A mixed crystal 302 is manufactured by simultaneously irradiating the substrate 301 with a group 5 atom 309 and a group 5 diatomic molecule 310 having a small number of atoms in one molecule and a nitrogen compound 305 and a group 3 atom 312. The substrate 301 has Ga
A semiconductor such as N or ZnO, sapphire, glass, or the like can be used. By controlling the material and temperature of the substrate 301, a mixed crystal 302 having a uniform crystal orientation or an amorphous mixed crystal 302 can be obtained.

【0033】窒素と、窒素以外の5族元素(P、As、
Sb、Bi)とは結合エネルギーが大きく異なっている
ため、一般に両者を含む混晶(GaNP、InGNA
s、GaAlNAsなど)の組成を制御することが難し
い。5族元素307を加熱した場合には、多数の原子か
らなる5族多原子分子、主としてテトラマと呼ばれる原
子4個からなる分子構造で蒸発する。5族多原子分子は
付着係数が小さく、反応性も小さいため、混晶302を
製造する時の取り込み率が小さく、窒素との組成比を制
御することが難しい。このため、多量の窒素と少量の窒
素以外の5族元素を含む混晶302か、多量の窒素以外
の5族元素と少量の窒素を含む混晶302しか製造でき
ない。
Nitrogen and Group 5 elements other than nitrogen (P, As,
Sb, Bi) has a large difference in binding energy, and therefore, in general, mixed crystals containing both (GaNP, InGNA)
s, GaAlNAs, etc.). When the group V element 307 is heated, it evaporates in a group V polyatomic molecule composed of many atoms, mainly a molecular structure composed of four atoms called a tetramer. Group V polyatomic molecules have a small adhesion coefficient and low reactivity, so that the incorporation rate when producing the mixed crystal 302 is small, and it is difficult to control the composition ratio with nitrogen. Therefore, only a mixed crystal 302 containing a large amount of nitrogen and a small amount of a group V element other than nitrogen, or a mixed crystal 302 containing a large amount of a group V element other than nitrogen and a small amount of nitrogen can be produced.

【0034】5族多原子分子を分解して製造した5族原
子309や5族2原子分子310は、テトラマに比べて
付着係数及び反応性が高く、混晶302への取り込み率
が大きくなるため、混晶302中の窒素と他の5族元素
との組成比が制御しやすくなる。特に5族原子309は
反応性が高く、窒素と他の5族元素の組成比を広い範囲
に渡って制御することができる。すなわち、5族多原子
分子を用いた場合では作製できない組成の混晶を製造す
ることができる。また、5族原子309や5族2原子分
子310を用いて製造した混晶302は、組成揺らぎが
小さく、電気抵抗及び熱抵抗が小さくなる。発光スペク
トルも狭くなり、光学特性も良くなる。
Group 5 atoms 309 and Group 5 diatomic molecules 310 produced by decomposing group 5 polyatomic molecules have a higher adhesion coefficient and reactivity than tetramers and a higher incorporation rate into the mixed crystal 302. In addition, the composition ratio of nitrogen in the mixed crystal 302 and the other group V elements can be easily controlled. In particular, the group V atom 309 has high reactivity and can control the composition ratio of nitrogen and other group V elements over a wide range. That is, it is possible to produce a mixed crystal having a composition that cannot be produced by using a group 5 polyatomic molecule. In addition, the mixed crystal 302 manufactured using the group 5 atom 309 and the group 5 diatomic molecule 310 has a small composition fluctuation and a small electric resistance and thermal resistance. The emission spectrum is narrowed, and the optical characteristics are improved.

【0035】この実施形態では、混晶として2種類の5
族を含む3−5族半導体を製造したが、これに限らず、
3種類以上の5族を含む3−5族半導体を製造してもよ
い。また、3−5族半導体に限らず、カルコパイライト
などの他の混晶を製造してもよい。
In this embodiment, two types of 5
Manufactured a 3-5 group semiconductor including a group, but is not limited to this.
A group 3-5 semiconductor including three or more types of group 5 may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 3-5 semiconductor.

【0036】この実施形態では、解離室で熱により多原
子分子を分解したが、これに限らず、電子や光照射など
他の方法で分解してもよい。
In this embodiment, polyatomic molecules are decomposed by heat in the dissociation chamber. However, the present invention is not limited to this, and other methods such as electron irradiation and light irradiation may be used.

【0037】[実施形態3]図3を用いて本発明の第3
の実施の形態を説明する。真空又は雰囲気ガス中で基板
301上に窒素と窒素以外の5族元素とを含む3−5族
半導体混晶302を製膜する工程を述べる。窒素分子や
アンモニアなどのガス状の窒素化合物305を導入管3
03より解離室304へ導入する。解離室304でプラ
ズマ化や光励起や電子励起により励起窒素306を製造
する。励起窒素306の種類には、窒素化合物305の
励起分子や原子状の窒素やラジカルと呼ばれる反応性の
高い励起された窒素を含む分子や原子、イオン化した分
子や原子などがある。
[Embodiment 3] A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
An embodiment will be described. A step of forming a group III-V semiconductor mixed crystal 302 containing nitrogen and a group V element other than nitrogen on the substrate 301 in a vacuum or atmosphere gas will be described. Introducing gaseous nitrogen compound 305 such as nitrogen molecules and ammonia
From 03, it is introduced into the dissociation chamber 304. In the dissociation chamber 304, excited nitrogen 306 is produced by plasma, optical excitation, or electronic excitation. Examples of the types of the excited nitrogen 306 include excited molecules of the nitrogen compound 305, molecules and atoms containing excited nitrogen called atomic nitrogen and radicals, and ionized molecules and atoms.

【0038】励起窒素306の製造と同時に、窒素と異
なる5族元素307を加熱して5族多原子分子を製造す
る。5族多原子分子を解離室308で加熱などにより分
解して、5族原子309や5族2原子分子310を製造
する。また、3族元素311を加熱して蒸発させ、3族
原子312を製造する。励起窒素306と、5族原子3
09や5族2原子分子310と3族原子312とを基板
301に照射して混晶302を製造する。
Simultaneously with the production of the excited nitrogen 306, a group V element 307 different from nitrogen is heated to produce a group V polyatomic molecule. The group 5 polyatomic molecule is decomposed by heating or the like in the dissociation chamber 308 to produce a group 5 atom 309 or a group 5 diatomic molecule 310. Further, the group 3 element 311 is heated and evaporated to produce a group 3 atom 312. Excited nitrogen 306 and group 5 atom 3
The mixed crystal 302 is manufactured by irradiating the substrate 301 with the 09 or group 5 diatomic molecule 310 and the group 3 atom 312.

【0039】窒素化合物305は一般に反応性が小さ
く、混晶302を製造するために基板301の温度を非
常に高くしなければならない。励起窒素306は反応性
が高いため、基板301温度をあまり高くしなくても混
晶302を製造することができる。窒素以外の5族元素
を分解して製造した5族原子309や5族2原子分子3
10と励起窒素306とを用いて混晶302を製造する
ため、広い基板301温度範囲で混晶302中の窒素と
窒素以外の5族元素の組成を制御できる。また、混晶3
02中の組成揺らぎが小さくなり、電気抵抗と熱抵抗が
小さくなる。さらに発光スペクトルも狭くなる。
The nitrogen compound 305 generally has low reactivity, and the temperature of the substrate 301 must be extremely high in order to produce the mixed crystal 302. Since the excited nitrogen 306 has high reactivity, the mixed crystal 302 can be manufactured without increasing the temperature of the substrate 301 too much. Group 5 atom 309 or Group 5 diatomic molecule 3 produced by decomposing Group 5 elements other than nitrogen
Since the mixed crystal 302 is manufactured using the 10 and the excited nitrogen 306, the composition of nitrogen and the group V element other than nitrogen in the mixed crystal 302 can be controlled in a wide substrate 301 temperature range. In addition, mixed crystal 3
02, the composition fluctuation is reduced, and the electrical resistance and the thermal resistance are reduced. Further, the emission spectrum becomes narrow.

【0040】この実施形態では、混晶として2種類の5
族を含む3−5族半導体を製造したが、これに限らず、
3種類以上の5族を含む3−5族半導体を製造してもよ
い。また、3−5族半導体に限らず、カルコパイライト
などの他の混晶を製造してもよい。
In this embodiment, two types of 5
Manufactured a 3-5 group semiconductor including a group, but is not limited to this.
A group 3-5 semiconductor including three or more types of group 5 may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 3-5 semiconductor.

【0041】[実施形態4]図4は本発明の第4の実施
の形態を説明するための概念図である。真空又は雰囲気
ガス中で基板401上に酸素と酸素以外の6族元素とを
含む2−6族半導体混晶402を製膜する工程を述べ
る。酸素分子などのガス状の酸素化合物405を導入管
403より導入する。同時に、酸素と異なる6族元素4
07を加熱して6族多原子分子を製造する。この6族多
原子分子を解離室408で加熱などにより分解して、1
分子中の原子数を小さくする。例えば1原子からなる6
族原子409や2原子からなる6族2原子分子410を
製造する。
[Fourth Embodiment] FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention. A process of forming a Group 2-6 semiconductor mixed crystal 402 containing oxygen and a Group 6 element other than oxygen on the substrate 401 in a vacuum or an atmosphere gas will be described. A gaseous oxygen compound 405 such as an oxygen molecule is introduced from the introduction pipe 403. At the same time, group 6 element 4 different from oxygen
07 is heated to produce a group 6 polyatomic molecule. The group 6 polyatomic molecule is decomposed by heating or the like in the dissociation chamber 408 to obtain 1
Decrease the number of atoms in the molecule. For example, one atom consists of 6
A group 6 diatomic molecule 410 consisting of group atoms 409 and 2 atoms is produced.

【0042】また、2族元素411を加熱して蒸発させ
る。2族元素は多原子分子を作らず、1原子状態である
2族原子412として蒸発する。1分子中の原子数が少
ない6族原子409又は6族2原子分子410と、酸素
化合物405、2族原子412とを同時に基板401に
照射して混晶402を製造する。基板401には、Ga
NやZnOやInPなどの半導体やサファイア、ガラス
などを用いることができる。基板401の材料及び温度
を制御することにより、結晶方位の揃った混晶402や
アモルファス状の混晶402が得られる。
The Group II element 411 is heated and evaporated. Group 2 elements do not form polyatomic molecules and evaporate as Group 2 atoms 412, which are monoatomic. A mixed crystal 402 is manufactured by simultaneously irradiating the substrate 401 with a group 6 atom 409 or a group 6 diatomic molecule 410 having a small number of atoms in one molecule and an oxygen compound 405 or a group 2 atom 412. The substrate 401 includes Ga
A semiconductor such as N, ZnO, or InP, sapphire, glass, or the like can be used. By controlling the material and temperature of the substrate 401, a mixed crystal 402 having a uniform crystal orientation and an amorphous mixed crystal 402 can be obtained.

【0043】酸素と、酸素以外の6族元素(S、Se、
Te)とは結合エネルギーが大きく異なっているため、
一般に両者を含む混晶(ZnOS、BeOSeTe、T
eOなど)の組成を制御することが難しい。一般に、6
族元素は多原子分子を作りやすく、6族元素407を加
熱した場合には、多数の原子からなる6族多原子分子構
造で蒸発する。1分子中の原子の数をn個とすると、硫
黄(S)はSnという分子を作りnは最大8となる。セ
レン(Se)も最大8個の原子からなる分子を作る。テ
ルル(Te)は1個か2個の原子からなる分子を作る。
6族多原子分子は付着係数が小さく、反応性も小さいた
め、混晶402を製造する時の取り込み率が小さく、酸
素との組成比を制御することが難しい。
Oxygen and a Group 6 element other than oxygen (S, Se,
Te) because the binding energy is significantly different from
In general, mixed crystals containing both (ZnOS, BeOSeTe, T
It is difficult to control the composition of eO). Generally, 6
The group 6 element easily forms polyatomic molecules, and when the group 6 element 407 is heated, it evaporates in a group 6 polyatomic molecular structure composed of many atoms. Assuming that the number of atoms in one molecule is n, sulfur (S) forms a molecule called Sn and n becomes 8 at the maximum. Selenium (Se) also produces molecules consisting of up to eight atoms. Tellurium (Te) makes molecules consisting of one or two atoms.
Group 6 polyatomic molecules have a low adhesion coefficient and a low reactivity, so that the incorporation rate when producing the mixed crystal 402 is low, and it is difficult to control the composition ratio with oxygen.

【0044】6族多原子分子を分解して製造した6族原
子409や6族2原子分子410は、付着係数及び反応
性が高く、混晶402への取り込み率が大きくなるた
め、混晶402中の酸素と他の6族元素との組成比が制
御しやすくなる。特に6族原子409は反応性が高く、
酸素と他の6族元素の組成比を広い範囲に渡って制御す
ることができる。すなわち、6族多原子分子を用いた場
合では作製できない組成の混晶を製造することができ
る。また、6族原子409や6族2原子分子410を用
いて製造した混晶402は、組成揺らぎが小さく、電気
抵抗及び熱抵抗が小さくなる。発光スペクトルも狭くな
り、光学特性も良くなる。
Group 6 atoms 409 and group 6 diatomic molecules 410 produced by decomposing group 6 polyatomic molecules have a high adhesion coefficient and reactivity and a high incorporation rate into the mixed crystal 402, so that the mixed crystal 402 It becomes easy to control the composition ratio between oxygen and other Group 6 elements. In particular, group 6 atom 409 has high reactivity,
The composition ratio of oxygen to the other group 6 elements can be controlled over a wide range. That is, it is possible to produce a mixed crystal having a composition that cannot be produced using a group 6 polyatomic molecule. In addition, the mixed crystal 402 manufactured using the group 6 atom 409 and the group 6 diatomic molecule 410 has small composition fluctuation and low electric resistance and thermal resistance. The emission spectrum is narrowed, and the optical characteristics are improved.

【0045】この実施形態では、混晶として2種類の6
族を含む2−6族半導体を製造したが、これに限らず、
3種類以上の6族を含む2−6族半導体を製造してもよ
い。また、2−6族半導体に限らず、カルコパイライト
などの他の混晶を製造してもよい。また、光記録材料で
あるTeOなどの混晶を製造してもよい。
In this embodiment, two types of 6
Group 2-6 semiconductors including group III, but not limited to this,
A group 2-6 semiconductor including three or more types of group 6 may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 2-6 semiconductor. Further, a mixed crystal such as TeO which is an optical recording material may be manufactured.

【0046】この実施形態では、解離室で熱により多原
子分子を分解したが、これに限らず、電子や光照射など
他の方法で分解してもよい。
In this embodiment, the polyatomic molecules are decomposed by heat in the dissociation chamber. However, the present invention is not limited thereto, and the polyatomic molecules may be decomposed by other methods such as electron irradiation or light irradiation.

【0047】[実施形態5]図4を用いて本発明の第5
の実施の形態を説明する。真空又は雰囲気ガス中で基板
401上に酸素と酸素以外の6族元素とを含む2−6族
半導体混晶402を製膜する工程を述べる。酸素分子や
2Oなどのガス状の酸素化合物405を導入管403
より解離室404へ導入する。解離室404でプラズマ
化や光励起や電子励起により励起酸素406を製造す
る。励起酸素406の種類には、酸素化合物405の励
起分子や原子状の酸素やラジカルと呼ばれる反応性の高
い励起された酸素を含む分子や原子、イオン化した分子
や原子などがある。
[Embodiment 5] Referring to FIG. 4, a fifth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described. A process of forming a Group 2-6 semiconductor mixed crystal 402 containing oxygen and a Group 6 element other than oxygen on the substrate 401 in a vacuum or an atmosphere gas will be described. A gaseous oxygen compound 405 such as oxygen molecule or H 2 O is introduced into the inlet tube 403.
It is further introduced into the dissociation chamber 404. Excited oxygen 406 is produced in the dissociation chamber 404 by plasma, optical excitation, or electronic excitation. Examples of the types of the excited oxygen 406 include excited molecules of the oxygen compound 405, molecules and atoms containing excited oxygen called atomic oxygen and radicals, and ionized molecules and atoms.

【0048】励起酸素406の製造と同時に、酸素と異
なる6族元素407を加熱して6族多原子分子を製造す
る。6族多原子分子を解離室408で加熱などにより分
解して、6族原子409や6族2原子分子410を製造
する。また、2族元素411を加熱して蒸発させ、2族
原子412を製造する。励起酸素406と、6族原子4
09や6族2原子分子410と2族原子412とを基板
401に照射して混晶402を製造する。
At the same time as the production of the excited oxygen 406, a Group 6 element 407 different from oxygen is heated to produce a Group 6 polyatomic molecule. The group 6 polyatomic molecule is decomposed by heating or the like in the dissociation chamber 408 to produce a group 6 atom 409 or a group 6 diatomic molecule 410. Further, the group II element 411 is heated and evaporated to produce a group II atom 412. Excited oxygen 406 and group 6 atom 4
The mixed crystal 402 is manufactured by irradiating the substrate 401 with the 09 or group 6 diatomic molecule 410 and the group 2 atom 412.

【0049】安定な酸素化合物405は一般に付着係数
が小さく、混晶402を製造するために多量の酸素化合
物405を基板401に照射しなければならない。励起
酸素406は付着係数が高いため、少量の酸素化合物4
05でも混晶402を製造することができる。酸素以外
の6族元素を分解して製造した6族原子409や6族2
原子分子410と励起酸素406とを用いて混晶402
を製造するため、広い基板401温度範囲で混晶402
中の酸素と酸素以外の6族元素の組成を制御できる。ま
た、混晶402中の組成揺らぎが小さくなり、電気抵抗
と熱抵抗が小さくなる。さらに発光スペクトルも狭くな
る。
The stable oxygen compound 405 generally has a low adhesion coefficient, and the substrate 401 must be irradiated with a large amount of the oxygen compound 405 to produce the mixed crystal 402. Since the excited oxygen 406 has a high adhesion coefficient, a small amount of the oxygen compound 4
05 can also produce a mixed crystal 402. Group 6 atoms 409 and Group 6 2 produced by decomposing Group 6 elements other than oxygen
Mixed crystal 402 using atomic molecules 410 and excited oxygen 406
To produce a mixed crystal 402 over a wide substrate 401 temperature range.
The composition of oxygen and the group 6 element other than oxygen can be controlled. Further, the composition fluctuation in the mixed crystal 402 is reduced, and the electrical resistance and the thermal resistance are reduced. Further, the emission spectrum becomes narrow.

【0050】この実施形態では、混晶として2種類の6
族を含む2−6族半導体を製造したが、これに限らず、
3種類以上の6族を含む2−6族半導体を製造してもよ
い。また、2−6族半導体に限らず、カルコパイライト
などの他の混晶を製造してもよい。また、光記録材料で
あるTeOなどの混晶を製造してもよい。
In this embodiment, two types of 6
Group 2-6 semiconductors including group III, but not limited to this,
A group 2-6 semiconductor including three or more types of group 6 may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 2-6 semiconductor. Further, a mixed crystal such as TeO which is an optical recording material may be manufactured.

【0051】[実施形態6]図5は本発明の第6の実施
の形態を説明するための製造装置の概略図、図6(a)
は製造方法を説明するための概念図であり、図6(b)
は従来の技術を説明するための概念図である。
[Embodiment 6] FIG. 5 is a schematic view of a manufacturing apparatus for explaining a sixth embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 6B is a conceptual diagram for explaining a manufacturing method, and FIG.
Is a conceptual diagram for explaining a conventional technique.

【0052】真空又は雰囲気ガス中で基板501上にイ
オウ(S)とセレン(Se)とを含む2−6族半導体混
晶502を製膜する工程を述べる。イオウ503を加熱
してS多原子分子606を製造する。S多原子分子60
6として、S4、S5、S6、S7、S8などが形成され
る。S多原子分子606を解離室504で加熱などによ
り分解して、1分子中の原子数nが小さいSn601を
製造する。Sn601には原子状のSや2原子からなる
2などnの小さな分子の割合が多い。
The step of forming a Group 2-6 semiconductor mixed crystal 502 containing sulfur (S) and selenium (Se) on a substrate 501 in a vacuum or atmosphere gas will be described. The sulfur 503 is heated to produce the S polyatomic molecule 606. S polyatomic molecule 60
As 6, such as S 4, S 5, S 6 , S 7, S 8 are formed. Decomposed by heating the S polyatomic molecules 606 a dissociation chamber 504, atomic number n in one molecule to produce a smaller S n 601. In Sn 601, the proportion of molecules having small n such as atomic S and S 2 composed of two atoms is large.

【0053】同時に、セレン505を加熱してSe多原
子分子607を製造する。Se多原子分子607とし
て、Se4、Se5、Se6、Se7、Se8などが形成さ
れる。Se多原子分子607を解離室506で加熱など
により分解して、1分子中の原子数nが小さいSen
02を製造する。Sen602には原子状のSeや2原
子からなるSe2などnの小さな分子の割合が多い。
At the same time, selenium 505 is heated to produce Se polyatomic molecules 607. As the Se polyatomic molecule 607, Se 4 , Se 5 , Se 6 , Se 7 , Se 8 and the like are formed. The Se polyatomic molecules 607 decompose by heating in dissociation chamber 506, 1 atom number n in the molecule is small Se n 6
02 is manufactured. The proportion of small molecules Se n consists atomic Se or 2 atoms in 602 like Se 2 n is large.

【0054】また、2族元素507を加熱して蒸発させ
る。2族元素は多原子分子を作らず、1原子状態である
2族原子603として蒸発する。1分子中の原子数が少
ないSn601、Sen602と2族原子603とを同時
に基板501に照射して混晶502を製造する。基板5
01には、GaAsやInP、Si、CdSなどの半導
体やサファイア、ガラスなどを用いることができる。基
板501の材料及び温度を制御することにより、結晶方
位の揃った混晶502やアモルファス状の混晶502が
得られる。
The Group II element 507 is heated and evaporated. Group 2 elements do not form polyatomic molecules and evaporate as Group 2 atoms 603, which are monoatomic. 1 number of atoms in the molecule is less S n 601, by irradiating the Se n 602 at the same time as the substrate 501 and a group 2 atoms 603 to produce a mixed crystal 502. Substrate 5
For 01, a semiconductor such as GaAs, InP, Si, or CdS, sapphire, glass, or the like can be used. By controlling the material and temperature of the substrate 501, a mixed crystal 502 having a uniform crystal orientation and an amorphous mixed crystal 502 can be obtained.

【0055】このようにして製造した混晶502の表面
を図6(a)に示す。1分子中の原子数が少ない6族分
子Sn601とSen602とを用いているため、混晶5
02表面ではS604とSe605が一様に混ざり、組
成揺らぎの少ない混晶502が得られる。これに対し
て、S多原子分子606とSe多原子分子607と2族
原子603とを用いて混晶502を製造した場合には、
図6(b)に示すように、混晶502表面でS604の
集まった領域と6族原子605の集まった領域とができ
るため組成揺らぎが非常に大きな混晶ができてしまう。
これは、最大8個という多数の原子を含んだS多原子分
子606とSe多原子分子607が混晶502表面に付
着して、そのまま混晶502に取り込まれてしまう確率
が高いためである。
FIG. 6A shows the surface of the mixed crystal 502 thus manufactured. Due to the use of 1 atomic group 6 fewer molecules S n 601 in the molecule and the Se n 602, mixed 5
On the surface 02, S604 and Se605 are uniformly mixed, and a mixed crystal 502 having less composition fluctuation is obtained. On the other hand, when the mixed crystal 502 is manufactured using the S polyatomic molecule 606, the Se polyatomic molecule 607, and the Group 2 atom 603,
As shown in FIG. 6B, since a region where S604 is gathered and a region where group 6 atoms 605 are gathered are formed on the surface of the mixed crystal 502, a mixed crystal having a very large composition fluctuation is formed.
This is because there is a high probability that the S polyatomic molecules 606 and Se polyatomic molecules 607 containing a large number of atoms of at most 8 adhere to the surface of the mixed crystal 502 and are taken into the mixed crystal 502 as they are.

【0056】図6(a)に示すように組成揺らぎの少な
い混晶502では、電気抵抗及び熱抵抗が小さくなり、
半導体素子に用いた場合に優れた特性を示す。また、禁
制帯幅が一定となり、発光スペクトルの狭い光デバイス
などが得られる。このような特性の改善は、Sn601
及びSen602に含まれる原子数nが1や2の時ばか
りではなく、その平均値がS多原子分子606及びSe
多原子分子中の原子数より小さい場合に現れる。
As shown in FIG. 6A, in the mixed crystal 502 having a small composition fluctuation, the electric resistance and the thermal resistance are small.
It shows excellent characteristics when used in semiconductor devices. Further, the forbidden band width becomes constant, and an optical device having a narrow emission spectrum can be obtained. Such an improvement in characteristics is due to Sn 601
And Se atoms n included in the n 602 is not only when one or two, the average value of S polyatomic molecules 606 and Se
Appears when the number is smaller than the number of atoms in a polyatomic molecule.

【0057】図6(b)に示すような組成揺らぎの大き
い混晶502では、キャリアに対するポテンシャルが周
期的ではなくなるため、アンダーソン局在と呼ばれる現
象が起きやすくなり、電気抵抗の増加や熱抵抗の増加、
発光スペクトルの広がりなど、通常の電気素子には不都
合な特性が強くなる。特に、価電子帯端のポテンシャル
の変動が大きいため、p型層の抵抗が非常に高くなる。
このような組成揺らぎは、S多原子分子606かSe多
原子分子607のいずれか一方のみを分解した場合に比
べ、両者を分解した場合に顕著に抑制できる。さらに、
両者を分解した場合に、Sn601とSen602の両方
の付着係数が大きくなり、広い基板501温度範囲での
製造が可能となる。
In the mixed crystal 502 having a large composition fluctuation as shown in FIG. 6B, the potential for carriers is not periodic, so that a phenomenon called Anderson localization is likely to occur, and the electrical resistance increases and the thermal resistance increases. increase,
Characteristics that are inconvenient for ordinary electric elements, such as broadening of the emission spectrum, become stronger. In particular, the resistance of the p-type layer becomes extremely high because the potential at the valence band edge fluctuates greatly.
Such a composition fluctuation can be remarkably suppressed when both the S polyatomic molecule 606 and the Se polyatomic molecule 607 are decomposed as compared with the case where both are decomposed. further,
If a disassembled both sticking coefficient of both S n 601 and Se n 602 is increased, it is possible to manufacture in a wide substrate 501 temperature range.

【0058】この実施形態では、混晶として1種類の2
族元素と2種類の6族を含む2−6族半導体を製造した
が、これに限らず、3種類以上の6族を含む混晶や、B
eやZn、Cd、Hg、Mg、Ca、Sr、Baなどの
2種類以上の2族元素を含む2−6族半導体を製造して
もよい。また、2−6族半導体に限らず、カルコパイラ
イトなどの他の混晶を製造してもよい。
In this embodiment, one type of 2
A Group 2-6 semiconductor including a Group 6 element and two types of Group 6 was manufactured, but not limited thereto.
A group 2-6 semiconductor containing two or more group 2 elements such as e, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, and Ba may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 2-6 semiconductor.

【0059】この実施形態では、解離室で熱により多原
子分子を分解したが、これに限らず、電子や光照射など
他の方法で分解してもよい。また、ZnSやCdSeな
どの分解温度の高い化合物を加熱して蒸発させることに
より原子数の少ない6族分子を製造してもよい。
In this embodiment, polyatomic molecules are decomposed by heat in the dissociation chamber. However, the present invention is not limited to this, and other methods such as electron irradiation and light irradiation may be used. Alternatively, a compound having a small number of atoms may be manufactured by heating and evaporating a compound having a high decomposition temperature such as ZnS or CdSe.

【0060】[実施形態7]図7(a)は本発明の第7
の実施の形態を説明するための概念図であり、図7
(b)は従来の技術を説明するための概念図である。
[Embodiment 7] FIG. 7A shows a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining the embodiment of FIG.
(B) is a conceptual diagram for explaining a conventional technique.

【0061】真空又は雰囲気ガス中で基板701上にイ
オウ(S)とテルル(Te)とを含む2−6族半導体混
晶702を製膜する工程を述べる。イオウを加熱してS
多原子分子708を製造する。S多原子分子708とし
て、S2、S3、S4、S5、S 6、S7、S8などが形成さ
れる。S多原子分子708を加熱などにより分解して、
1分子中の原子数nが小さいSn703を製造する。同
時に、テルルを加熱してTe分子709を製造する。テ
ルルは原子の数nが2であるTen704となる。ま
た、2族元素を加熱して蒸発させ、1原子状態である2
族原子705を製造する。
The substrate is placed on a substrate 701 in a vacuum or an atmosphere gas.
Group 2-6 semiconductor mixed containing Au (S) and Tellurium (Te)
The step of forming the crystal 702 will be described. Heat sulfur and S
Produce polyatomic molecule 708. S polyatomic molecule 708
And STwo, SThree, SFour, SFive, S 6, S7, S8Etc are formed
It is. Decompose the S polyatomic molecule 708 by heating or the like,
S with small number of atoms n in one moleculen703 is manufactured. same
Sometimes tellurium is heated to produce Te molecules 709. Te
Lulu is Te whose atom number n is 2.n704. Ma
Further, the group 2 element is heated and evaporated to form a monoatomic state 2
A group atom 705 is produced.

【0062】1分子中の原子数が少ないSn703とT
n704と2族原子705とを同時に基板701に照
射して混晶702を製造する。基板701には、GaA
sやInP、Si、ZnSeなどの半導体やガラスなど
を用いることができる。このようにして製造した混晶7
02の表面は図7(a)のようであり、S706とTe
707が一様に混ざり、組成揺らぎの少ない混晶702
が得られる。
S n 703 having a small number of atoms in one molecule and T
by irradiating and e n 704 and group 2 atoms 705 simultaneously with the substrate 701 to produce a mixed crystal 702. The substrate 701 has GaAs
Semiconductors such as s, InP, Si, and ZnSe, glass, and the like can be used. Mixed crystal 7 thus produced
02 is as shown in FIG. 7A, and S706 and Te
707 are mixed uniformly, and a mixed crystal 702 having a small composition fluctuation
Is obtained.

【0063】これに対して、S多原子分子708とTe
分子709と2族原子705とを用いて混晶702を製
造した場合には、図7(b)に示すように、混晶702
表面でS706の集まった領域とTe707の集まった
領域とができるため組成揺らぎが非常に大きな混晶がで
きてしまう。これは、最大8個という多数の原子を含ん
だS多原子分子708が混晶702表面に付着して、そ
のまま混晶702に取り込まれてしまう確率が高いこと
と、Te707が表面に付着しても化学結合性の違いか
ら簡単にS706に置換してしまい、S706の付着し
なかった領域のみにTe707が残るためである。
On the other hand, the S polyatomic molecule 708 and Te
When the mixed crystal 702 is manufactured using the molecule 709 and the group 2 atom 705, as shown in FIG.
Since a region where S706 is gathered and a region where Te707 are gathered are formed on the surface, a mixed crystal having an extremely large composition fluctuation is formed. This is because there is a high probability that S polyatomic molecules 708 containing a large number of atoms of a maximum of 8 will adhere to the surface of the mixed crystal 702 and be taken into the mixed crystal 702 as it is, and that Te707 will adhere to the surface. This is because S706 is easily replaced by S706 due to the difference in chemical bonding property, and Te707 remains only in the region where S706 is not attached.

【0064】図7(a)に示すように組成揺らぎの少な
い混晶702では、電気抵抗及び熱抵抗が小さくなり、
半導体素子に用いた場合に優れた特性を示す。また、禁
制帯幅が一定となり、発光スペクトルの狭い光素子など
が得られる。また、広い成長条件下で混和となり、任意
の組成の混晶を得ることができる。このような特性の改
善は、Sn703に含まれる原子数nが1や2の時ばか
りではなく、その平均値がS多原子分子708中の原子
数より小さい場合に得られる。
As shown in FIG. 7A, in the mixed crystal 702 having a small composition fluctuation, the electric resistance and the thermal resistance are small.
It shows excellent characteristics when used in semiconductor devices. Further, the forbidden band width becomes constant, and an optical element having a narrow emission spectrum can be obtained. Further, the mixture becomes miscible under a wide range of growth conditions, and a mixed crystal having an arbitrary composition can be obtained. Improvement of such properties, not only when the number of atoms n included in S n 703 is 1 or 2, the average value is obtained when less than the number of atoms in S polyatomic molecules 708.

【0065】図7(b)に示すような組成揺らぎの大き
い混晶702では、キャリアに対するポテンシャルが周
期的ではなくなるため、アンダーソン局在と呼ばれる現
象が起きやすくなり、電気抵抗の増加や熱抵抗の増加、
発光スペクトルの広がりなど、通常の電気素子には不都
合な特性が強くなる。特に、S706とTe707の電
気陰性度が非常に異なっているため、価電子帯端のポテ
ンシャルの変動が大きく、p型層の抵抗が非常に高くな
る。また、S706とTe707の原子半径が大きいた
め、S多原子分子708を用いた場合には、非混和性が
現れたり、3次元成長が起こりやすく、欠陥の少ない結
晶を得ることが難しい。
In the mixed crystal 702 having a large composition fluctuation as shown in FIG. 7B, the potential for carriers is not periodic, so that a phenomenon called Anderson localization is likely to occur, and the electrical resistance increases and the thermal resistance decreases. increase,
Characteristics that are inconvenient for ordinary electric elements, such as broadening of the emission spectrum, become stronger. In particular, since the electronegativities of S706 and Te707 are very different, the fluctuation of the potential at the valence band edge is large, and the resistance of the p-type layer becomes very high. In addition, since the atomic radii of S706 and Te707 are large, when S polyatomic molecule 708 is used, immiscibility appears, three-dimensional growth easily occurs, and it is difficult to obtain a crystal with few defects.

【0066】この実施形態では、混晶として1種類の2
族元素と2種類の6族を含む2−6族半導体を製造した
が、これに限らず、3種類以上の6族を含む混晶や、B
eやZn、Cd、Hg、Mg、Ca、Sr、Baなどの
2種類以上の2族元素を含む2−6族半導体を製造して
もよい。また、2−6族半導体に限らず、カルコパイラ
イトなどの他の混晶を製造してもよい。
In this embodiment, one type of 2
A Group 2-6 semiconductor including a Group 6 element and two types of Group 6 was manufactured, but not limited thereto.
A group 2-6 semiconductor containing two or more group 2 elements such as e, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, and Ba may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 2-6 semiconductor.

【0067】この実施形態では、熱によりS多原子分子
を分解したが、これに限らず、電子や光照射など他の方
法で分解してもよい。また、ZnSやCdSなどの化合
物を加熱して蒸発させることにより原子数の少ないS分
子を製造してもよい。
In this embodiment, the S polyatomic molecule is decomposed by heat. However, the present invention is not limited to this, and the S polyatomic molecule may be decomposed by another method such as electron irradiation or light irradiation. Further, S molecules having a small number of atoms may be produced by heating and evaporating a compound such as ZnS or CdS.

【0068】[実施形態8]図8(a)は本発明の第8
の実施の形態を説明するための概念図であり、図8
(b)は従来の技術を説明するための概念図、図9はバ
ンド図である。
[Embodiment 8] FIG. 8A shows an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining the embodiment of FIG.
FIG. 9B is a conceptual diagram for explaining a conventional technique, and FIG. 9 is a band diagram.

【0069】真空又は雰囲気ガス中で基板801上にセ
レン(Se)とテルル(Te)とを含む2−6族半導体
混晶802を製膜する工程を述べる。セレンを加熱して
Se多原子分子808を製造する。Se多原子分子80
8として、Se2、Se3、Se4、Se5、Se6、S
7、Se8などが形成される。Se多原子分子808を
加熱などにより分解して、1分子中の原子数nが小さい
Sen803を製造する。同時に、テルルを加熱してT
e分子809を製造する。テルルは原子の数nが2であ
るTen804となる。また、2族元素を加熱して蒸発
させ、1原子状態である2族原子805を製造する。
A step of forming a Group 2-6 semiconductor mixed crystal 802 containing selenium (Se) and tellurium (Te) on a substrate 801 in a vacuum or an atmosphere gas will be described. Selenium is heated to produce Se polyatomic molecules 808. Se polyatomic molecule 80
8, Se 2 , Se 3 , Se 4 , Se 5 , Se 6 , S
e 7 , Se 8 and the like are formed. Decomposed by heating the Se polyatomic molecules 808, atomic number n in one molecule to produce a small Se n 803. At the same time, tellurium is heated to T
e molecule 809 is produced. Tellurium is a Te n 804 the number n of atoms is 2. Further, the group 2 element is heated and evaporated to produce a group 2 atom 805 which is in a monoatomic state.

【0070】1分子中の原子数が少ないSen803と
Ten804と2族原子805とを同時に基板801に
照射して混晶802を製造する。基板801には、Ga
AsやInP、Si、ZnSe、CdSなどの半導体や
ガラスなどを用いることができる。このようにして製造
した混晶802の表面は図8(a)のようであり、Se
806とTe807が一様に混ざり、組成揺らぎの少な
い混晶802が得られる。
[0070] to produce a mixed crystal 802 by irradiating atoms in one molecule is less Se n 803 and Te n 804 and a group 2 atoms 805 at the same time the substrate 801. The substrate 801 includes Ga
Semiconductors such as As, InP, Si, ZnSe, and CdS, glass, and the like can be used. The surface of the mixed crystal 802 thus manufactured is as shown in FIG.
806 and Te807 are uniformly mixed, and a mixed crystal 802 with small composition fluctuation is obtained.

【0071】これに対して、Se多原子分子808とT
e分子809と2族原子805とを用いて混晶802を
製造した場合には、図8(b)に示すように、混晶80
2表面でSe806の集まった領域とTe807の集ま
った領域とができるため組成揺らぎが非常に大きな混晶
ができてしまう。これは、最大8個という多数の原子を
含んだSe多原子分子808が混晶802表面に付着し
て、そのまま混晶802に取り込まれてしまう確率が高
いことと、Te807が表面に付着しても化学結合性の
違いから簡単にSe806に置換してしまい、Se80
6の付着しなかった領域のみにTe807が残るためで
ある。
On the other hand, the Se polyatomic molecule 808 and T
When the mixed crystal 802 is manufactured using the e molecule 809 and the group 2 atom 805, as shown in FIG.
Since a region where Se 806 and a region where Te 807 are gathered are formed on the two surfaces, a mixed crystal having a very large composition fluctuation is formed. This is because there is a high probability that Se polyatomic molecules 808 containing a large number of atoms of up to eight adhere to the surface of the mixed crystal 802 and are taken into the mixed crystal 802 as it is, and that Te807 adheres to the surface. Is also easily replaced with Se806 due to the difference in chemical bonding,
This is because Te807 remains only in the area where No. 6 did not adhere.

【0072】組成揺らぎの有無によるバンド構造の違い
を図9に示す。図8(a)に示した組成揺らぎの少ない
混晶802では、価電子帯端901及び伝導帯端902
は図9(a)のように混晶802中の位置によらず一定
となる。このため、キャリアーに対する散乱が小さく、
電気抵抗が小さい。また、格子振動に対する散乱も小さ
いため、熱抵抗も小さいという半導体素子にとって優れ
た特性を示す。また、禁制帯幅も位置によらず一定とな
り、発光及び吸収スペクトルの狭い光素子などが得られ
る。また、発光端と吸収端のずれが小さくなる。このよ
うな特性の改善は、Sen803に含まれる原子数nが
1や2の時ばかりではなく、その平均値がSe多原子分
子808中の原子数より小さい場合に得られる。
FIG. 9 shows the difference in band structure depending on the presence or absence of composition fluctuation. In the mixed crystal 802 having a small composition fluctuation shown in FIG. 8A, the valence band edge 901 and the conduction band edge 902
Is constant regardless of the position in the mixed crystal 802 as shown in FIG. For this reason, scattering to carriers is small,
Electric resistance is small. In addition, since scattering against lattice vibration is small, the semiconductor device has excellent heat resistance and small characteristics. Further, the forbidden band width is constant irrespective of the position, and an optical element having a narrow emission and absorption spectrum can be obtained. In addition, the shift between the light emitting end and the absorption end is reduced. Improvement of such properties, not only when the number of atoms n included in Se n 803 is 1 or 2, the average value is obtained when less than the number of atoms in the Se polyatomic molecules 808.

【0073】図8(b)に示した組成揺らぎの大きい混
晶802では、キャリアに対するポテンシャルが周期的
ではなくなるため、価電子帯端901及び伝導帯端90
2が図9(b)のように位置によって変化する。特に、
Se806とTe807の電気陰性度が非常に異なって
いるため、価電子帯端901のポテンシャルの変動が大
きい。このため、アンダーソン局在と呼ばれる現象が起
き、正孔がエネルギーの低いところに捕らわれてしま
い、p型層の抵抗が非常に高くなってしまう。また、格
子振動に対する散乱も大きく、熱抵抗が増加する。価電
子帯端901及び伝導帯端902が位置によって異なる
ため、禁制帯幅が混晶802中で変動し、発光スペクト
ル及び吸収スペクトルが広くなったり、発光端と吸収端
がずれたりする。このような特性は、通常の電気素子や
光素子には不都合なものである。
In the mixed crystal 802 having a large compositional fluctuation shown in FIG. 8B, the potential for carriers is not periodic, so that the valence band edge 901 and the conduction band edge 90
2 changes depending on the position as shown in FIG. In particular,
Since the electronegativities of Se806 and Te807 are very different, the potential of the valence band edge 901 greatly fluctuates. For this reason, a phenomenon called Anderson localization occurs, and holes are trapped in low energy portions, resulting in a very high resistance of the p-type layer. In addition, scattering against lattice vibration is large, and thermal resistance increases. Since the valence band edge 901 and the conduction band edge 902 differ depending on the position, the forbidden band width fluctuates in the mixed crystal 802, so that the emission spectrum and the absorption spectrum are widened or the emission edge and the absorption edge are shifted. Such characteristics are inconvenient for ordinary electric elements and optical elements.

【0074】この実施形態では、混晶として1種類の2
族元素と2種類の6族を含む2−6族半導体を製造した
が、これに限らず、3種類以上の6族を含む混晶や、B
eやZn、Cd、Hg、Mg、Ca、Sr、Baなどの
2種類以上の2族元素を含む2−6族半導体を製造して
もよい。また、2−6族半導体に限らず、カルコパイラ
イトなどの他の混晶を製造してもよい。
In this embodiment, one type of 2
A Group 2-6 semiconductor including a Group 6 element and two types of Group 6 was manufactured, but not limited thereto.
A group 2-6 semiconductor containing two or more group 2 elements such as e, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, and Ba may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 2-6 semiconductor.

【0075】この実施形態では、熱によりSe多原子分
子を分解したが、これに限らず、電子や光照射など他の
方法で分解してもよい。また、ZnSeやCdSeなど
の化合物を加熱して蒸発させることにより原子数の少な
いSe分子を製造してもよい。
In this embodiment, the Se polyatomic molecule is decomposed by heat. However, the present invention is not limited to this, and the Se polyatomic molecule may be decomposed by another method such as electron irradiation or light irradiation. Further, a Se molecule having a small number of atoms may be manufactured by heating and evaporating a compound such as ZnSe or CdSe.

【0076】[実施形態9]本発明の第9の実施の形態
を、図7、図8を用いて説明する。実施形態7におい
て、テルルを加熱してTe分子709を製造し、Te分
子709を加熱などにより分解して、原子の数nが1で
あるTen704を製造する。1分子中の原子数が少な
いSn703とTen704と2族原子705とを同時に
基板701に照射して混晶702を製造する。
Ninth Embodiment A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the seventh embodiment, Te molecules 709 are manufactured by heating tellurium, and the Te molecules 709 are decomposed by heating or the like to manufacture Te n 704 in which the number n of atoms is 1. Atoms in one molecule is small and S n 703 and Te n 704 and a group 2 atoms 705 simultaneously irradiating the substrate 701 to produce a mixed crystal 702.

【0077】Te707が表面に付着しても化学結合性
の違いから簡単にS706に置換してしまう特性がある
ため、混晶組成を制御するために過剰なTe707を供
給する必要がある。Te分子709に比べ、原子状のT
n704は反応性が高く、付着係数が大きい。このた
め、Te分子709を分解することにより、広い基板7
01温度範囲での混晶702の製造が可能となり、混和
となる条件も広くなり、組成揺らぎもさらに小さくな
る。また、材料の消費量を削減することができる。
Even if Te707 adheres to the surface, it has the property of being easily replaced by S706 due to the difference in chemical bonding properties. Therefore, it is necessary to supply an excessive amount of Te707 in order to control the mixed crystal composition. Compared to Te molecule 709, atomic T
e n 704 is highly reactive, sticking coefficient is high. Therefore, by decomposing the Te molecules 709, a wide substrate 7
The production of the mixed crystal 702 in the temperature range of 01 is possible, the conditions for the incorporation are widened, and the composition fluctuation is further reduced. In addition, material consumption can be reduced.

【0078】実施形態8において、テルルを加熱してT
e分子809を製造し、Te分子809を加熱などによ
り分解して、原子の数nが1であるTen804を製造
する。1分子中の原子数が少ないSen803とTen
04と2族原子805とを同時に基板801に照射して
混晶802を製造する。
In the eighth embodiment, tellurium is heated to T
An e molecule 809 is manufactured, and the Te molecule 809 is decomposed by heating or the like, thereby manufacturing a Te n 804 in which the number n of atoms is 1. Se n 803 atoms in one molecule is small and Te n 8
The mixed crystal 802 is manufactured by simultaneously irradiating the substrate 801 with the group 04 and the group 805 atoms.

【0079】Te807が表面に付着しても化学結合性
の違いから簡単にSe806に置換してしまう特性があ
るため、混晶組成を制御するために過剰なTe807を
供給する必要がある。Te分子809に比べ、原子状の
Ten804は反応性が高く、付着係数が大きい。この
ため、Te分子809を分解することにより、広い基板
801温度範囲での混晶802の製造が可能となり、混
和となる条件も広くなるり、組成揺らぎもさらに小さく
なる。また、材料の消費量を削減することができる。
Even if Te807 adheres to the surface, it is easily replaced with Se806 due to a difference in chemical bonding property. Therefore, it is necessary to supply an excessive amount of Te807 to control the mixed crystal composition. Compared with Te molecule 809, atomic Te n 804 is highly reactive, sticking coefficient is high. For this reason, by decomposing the Te molecules 809, it becomes possible to manufacture the mixed crystal 802 in a wide temperature range of the substrate 801 and the conditions for the incorporation are widened and the composition fluctuation is further reduced. In addition, material consumption can be reduced.

【0080】この実施形態では、混晶として1種類の2
族元素と2種類の6族を含む2−6族半導体を製造した
が、これに限らず、3種類以上の6族を含む混晶や、B
eやZn、Cd、Hg、Mg、Ca、Sr、Baなどの
2種類以上の2族元素を含む2−6族半導体を製造して
もよい。また、2−6族半導体に限らず、カルコパイラ
イトなどの他の混晶を製造してもよい。
In this embodiment, one type of 2
A Group 2-6 semiconductor including a Group 6 element and two types of Group 6 was manufactured, but not limited thereto.
A group 2-6 semiconductor containing two or more group 2 elements such as e, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr, and Ba may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 2-6 semiconductor.

【0081】この実施形態では、熱によりTe分子を分
解したが、これに限らず、電子や光照射など他の方法で
分解してもよい。また、ZnTeやCdTeなどの化合
物を加熱して蒸発させることにより原子状のTeを製造
してもよい。
In this embodiment, the Te molecule is decomposed by heat. However, the present invention is not limited to this. The Te molecule may be decomposed by another method such as electron irradiation or light irradiation. Further, atomic Te may be produced by heating and evaporating a compound such as ZnTe or CdTe.

【0082】[実施形態10]図10(a)は本発明の
第10の実施の形態を説明するための概念図であり、図
10(b)は従来の技術を説明するための概念図であ
る。
[Embodiment 10] FIG. 10A is a conceptual diagram for explaining a tenth embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a conceptual diagram for explaining a conventional technique. is there.

【0083】真空又は雰囲気ガス中で基板1001上に
セレン(Se)とテルル(Te)とを含む2−6族半導
体混晶1002に不純物として窒素を添加する工程を述
べる。セレンを加熱してSe多原子分子1010を製造
する。Se多原子分子1010を加熱などにより分解し
て、1分子中の原子数nが小さいSen1003を製造
する。同時に、テルルを加熱してTe分子1011を製
造する。テルルは原子の数nが2であるTen1004
となる。また、2族元素を加熱して蒸発させ2族原子1
005を製造する。窒素ガスに高周波などを印加して窒
素プラズマ1006を製造する。
A step of adding nitrogen as an impurity to the group 2-6 semiconductor mixed crystal 1002 containing selenium (Se) and tellurium (Te) on the substrate 1001 in a vacuum or atmosphere gas will be described. Selenium is heated to produce Se polyatomic molecule 1010. Decomposed by heating the Se polyatomic molecules 1010, atomic number n in one molecule to produce a small Se n 1003. At the same time, the tellurium is heated to produce Te molecules 1011. Te n 1004 tellurium number n of atoms is 2
Becomes In addition, a group 2 element is heated and evaporated to form a group 2 atom 1
005 is manufactured. A nitrogen plasma 1006 is manufactured by applying a high frequency or the like to the nitrogen gas.

【0084】Sen1003、Ten1004、2族原子
1005、窒素プラズマ1006を同時に基板1001
に照射して混晶1002を製造する。このようにして製
造した混晶1002の表面は図10(a)のようであ
り、Se1007とTe1008が一様に混ざり、組成
揺らぎが少なく、N1009も一様の密度で混晶100
2に取り込まれる。
[0084] Se n 1003, Te n 1004,2 group atoms 1005, nitrogen plasma 1006 simultaneously substrate 1001
To produce a mixed crystal 1002. The surface of the mixed crystal 1002 thus manufactured is as shown in FIG. 10A. Se1007 and Te1008 are uniformly mixed, the composition fluctuation is small, and N1009 has a uniform density.
2

【0085】これに対して、Se多原子分子1010と
Te分子1011と2族原子1005と窒素プラズマ1
006とを用いて混晶1002を製造した場合には、図
10(b)に示すように、混晶1002表面でSe10
07の集まった領域とTe1008の集まった領域とが
できるため組成揺らぎが非常に大きな混晶1002とな
る。N1009は、主としてSe多原子分子1010の
飛来しなかった領域、すなわち、Te1008の集まっ
た領域に取り込まれる。そのため、N1009の濃度は
混晶1002中で一様ではなく、局所的に密度が高くな
る。これは、2族元素との結合力が窒素よりもはるかに
強いセレンが、Se多原子分子1010構造で混晶10
02表面に飛来し、その領域でN1009が結合できな
いためと、Te1008の集まった領域でのN1009
の取り込み率が高いためである。
On the other hand, Se polyatomic molecule 1010, Te molecule 1011, group 2 atom 1005, nitrogen plasma 1
In the case where the mixed crystal 1002 is manufactured by using No. 006, as shown in FIG.
Since a region where 07 and a region where Te 1008 are gathered is formed, a mixed crystal 1002 having a very large composition fluctuation is obtained. N1009 is mainly taken into a region where the Se polyatomic molecule 1010 does not fly, that is, a region where Te1008 is gathered. Therefore, the concentration of N1009 is not uniform in mixed crystal 1002, and the density locally increases. This is because selenium, which has a much stronger bonding force with group 2 elements than nitrogen, has a Se polyatomic molecule 1010 structure and a mixed crystal 10
02 in the area where Te1008 is gathered, because N1009 flies to the surface and cannot be bonded in that area.
This is due to the high uptake rate.

【0086】図10(a)のように、N1009が一様
に分布する場合にはN1009はアクセプターとなり、
混晶1002はp型伝導特性を示す。また、結晶欠陥の
発生も少ない。これに対し、図10(b)のように、N
1009が局所的に濃度が高い場合には2つのN100
9が隣り合う確率が高くなり、アクセプターとして働か
なくなり、混晶1002の抵抗が高くなってしまう。結
晶欠陥も発生しやすい。
As shown in FIG. 10A, when N1009 is uniformly distributed, N1009 becomes an acceptor,
Mixed crystal 1002 shows p-type conduction characteristics. Further, generation of crystal defects is small. On the other hand, as shown in FIG.
If 1009 is locally high in density, two N100s
The probability of adjacent 9's becomes high, and they will not work as acceptors, and the resistance of mixed crystal 1002 will be high. Crystal defects are also likely to occur.

【0087】この実施形態では、混晶として1種類の2
族元素とセレンとテルルを含む2−6族半導体を製造し
たが、これに限らず、他の2種類以上の6族を含む混晶
や、BeやZn、Cd、Hg、Mg、Ca、Sr、Ba
などの2種類以上の2族元素を含む2−6族半導体を製
造してもよい。また、2−6族半導体に限らず、カルコ
パイライトなどの他の混晶を製造してもよい。
In this embodiment, one type of 2
Although a Group 2-6 semiconductor containing a Group 6 element, selenium, and tellurium was manufactured, the present invention is not limited to this, and mixed crystals containing two or more other 6 Groups, Be, Zn, Cd, Hg, Mg, Ca, Sr , Ba
For example, a Group 2-6 semiconductor containing two or more Group 2 elements may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 2-6 semiconductor.

【0088】[実施形態11]図11は本発明の第11
の実施の形態を説明するための禁制帯幅と格子定数の関
係図である。
[Embodiment 11] FIG. 11 shows an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a forbidden band width and a lattice constant for describing the embodiment.

【0089】実施形態6において、基板501をGaP
とし、1分子中の原子数が少ないS n601、Sen60
2と、2族原子603としてBeとMgとを同時に基板
501に照射して、基板501に格子整合したBeMg
SSe混晶502を製造することができる。図11に示
すように、禁制帯幅が4eV以上のワイドギャップな混
晶502が得られる。1分子中の原子数が少ないSn
01、Sen602を用いているために、ドーピング特
性が改善され、電気抵抗を小さくすることができる。
In the sixth embodiment, the substrate 501 is made of GaP
And the number of atoms in one molecule is small S n601, Sen60
2 and Be and Mg as group 2 atoms 603
Irradiating the substrate 501 with BeMg lattice-matched to the substrate 501
The SSe mixed crystal 502 can be manufactured. As shown in FIG.
As shown, the forbidden band width is 4 eV or more
Crystal 502 is obtained. S with a small number of atoms in one moleculen6
01, Sen602, the doping characteristics
And the electrical resistance can be reduced.

【0090】この実施形態では、基板にGaPを用いた
が、図11からわかるように、GaPと格子定数が近い
ZnSを用いてもBeMgSSe混晶502を格子整合
させることができる。
In this embodiment, GaP is used for the substrate. However, as can be seen from FIG. 11, the BeMgSSe mixed crystal 502 can be lattice-matched even if ZnS having a lattice constant close to that of GaP is used.

【0091】また、実施形態6において、基板501を
GaAsとし、1分子中の原子数が少ないSn601、
Sen602と、2族原子603としてMgとZnとを
同時に基板501に照射して、基板501に格子整合し
たMgZnSSe混晶502を製造することができる。
図11に示すように、禁制帯幅が2.6から4eVのワ
イドギャップな混晶502が得られる。1分子中の原子
数が少ないSn601、Sen602を用いているため、
窒素プラズマで窒素を添加すると高濃度のp型層が得ら
れる。また、組成揺らぎが減少し、電気抵抗及び熱抵抗
が小さくなる。
[0091] Further, in the embodiment 6, the substrate 501 and GaAs, atomic number less S n 601 in one molecule,
And Se n 602, may be irradiated at the same time the substrate 501 Mg and Zn as a Group 2 atoms 603, to produce a MgZnSSe mixed crystal 502 lattice matched to the substrate 501.
As shown in FIG. 11, a wide-gap mixed crystal 502 having a forbidden band width of 2.6 to 4 eV is obtained. Since the number of atoms in one molecule is used less S n 601, Se n 602,
When nitrogen is added by nitrogen plasma, a p-type layer having a high concentration can be obtained. Further, composition fluctuation is reduced, and electric resistance and thermal resistance are reduced.

【0092】この実施形態では、基板にGaAsを用い
たが、図11からわかるように、GaAsと格子定数が
近いZnSeを用いてもMgZnSSe混晶502を格
子整合させることができる。
In this embodiment, GaAs is used for the substrate. However, as can be seen from FIG. 11, even if ZnSe having a lattice constant close to that of GaAs is used, the MgZnSSe mixed crystal 502 can be lattice-matched.

【0093】[実施形態12]図11を用いて、本発明
の第12の実施の形態を説明する。実施形態7におい
て、1分子中の原子数が少ないSn703とTen704
と2族原子705としてBeとZnとを同時にGaP基
板701に照射してBeZnSTe混晶702を製造す
ることができる。図11に示すように、禁制帯幅が3e
V以上のワイドギャップな混晶502が得られる。テル
ルを含むためp型のドーピングが容易に得られる。
[Twelfth Embodiment] A twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In embodiments 7, S n 703 atoms in one molecule is small and Te n 704
By irradiating the GaP substrate 701 simultaneously with Be and Zn as group II and group 705 atoms, a BeZnSTe mixed crystal 702 can be manufactured. As shown in FIG. 11, the forbidden band width is 3e.
A mixed crystal 502 having a wide gap of V or more is obtained. Since it contains tellurium, p-type doping can be easily obtained.

【0094】この実施形態では、基板にGaPを用いた
が、図11からわかるように、ZnSを用いてもよい。
また、混晶をMgZnSTeとし、基板をGaAs、I
nP、InAs、GaSb、ZnSe、CdS、CdS
eのいずれかとしてもよい。また、混晶をMgCdST
eとし、基板をInP、InAs、GaSb、CdS、
CdSe、ZnTeのいずれかとしてもよい。
In this embodiment, GaP is used for the substrate, but ZnS may be used as shown in FIG.
The mixed crystal was MgZnSTe, the substrate was GaAs,
nP, InAs, GaSb, ZnSe, CdS, CdS
It may be any of e. In addition, the mixed crystal is MgCdST
e, and the substrate is InP, InAs, GaSb, CdS,
Any of CdSe and ZnTe may be used.

【0095】[実施形態13]図11を用いて、本発明
の第13の実施の形態を説明する。実施形態8におい
て、1分子中の原子数が少ないSen803とTen80
4と2族原子805としてMgとZnを同時にInP基
板801に照射してMgZnSeTe混晶802を製造
することができる。図11に示すように、禁制帯幅が2
から4eVのワイドギャップな混晶502が得られる。
1分子中の原子数が少ないSen803とTen804を
用いているため、窒素プラズマで窒素を添加すると高濃
度で抵抗の小さいp型層が得られる。また、n型層も得
られる。また、Se806に対してMgが結合しやすい
ことから発生するMgSeとZnTeの組成揺らぎも減
少し、電気抵抗及び熱抵抗が小さくなる。
[Thirteenth Embodiment] A thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In embodiments 8, Se n 803 atoms in one molecule is small and Te n 80
By irradiating the InP substrate 801 simultaneously with Mg and Zn as Group 4 and Group 2 atoms 805, a MgZnSeTe mixed crystal 802 can be manufactured. As shown in FIG. 11, the forbidden band width is 2
, A wide-gap mixed crystal 502 of 4 eV is obtained.
Since the number of atoms in one molecule is used less Se n 803 and Te n 804, the addition of nitrogen in the nitrogen plasma high density with a small resistance p-type layer. Also, an n-type layer is obtained. Further, the composition fluctuation of MgSe and ZnTe generated due to the fact that Mg is easily bonded to Se806 is reduced, and the electric resistance and the thermal resistance are reduced.

【0096】この実施形態では、基板にInPを用いた
が、図11からわかるように、InAs、GaSb、C
dS、CdSe、ZnTeのいずれかを用いてもよい。
また、混晶をBeZnSeTeとし、基板をGaAs、
ZnSeのいずれかとしてもよい。また、混晶をMgC
dSeTeとし、基板をInAs、GaSb、CdS
e、ZnTeのいずれかとしてもよい。
In this embodiment, InP is used for the substrate. However, as can be seen from FIG. 11, InAs, GaSb, C
Any of dS, CdSe, and ZnTe may be used.
The mixed crystal is BeZnSeTe, the substrate is GaAs,
Any of ZnSe may be used. In addition, mixed crystal
dSeTe and the substrate is InAs, GaSb, CdS
e or ZnTe.

【0097】[実施形態14]図12(a)は本発明の
第14の実施の形態を説明するための概念図であり、図
12(b)は従来の技術を説明するための概念図であ
る。
[Embodiment 14] FIG. 12A is a conceptual diagram for explaining a fourteenth embodiment of the present invention, and FIG. 12B is a conceptual diagram for explaining a conventional technique. is there.

【0098】真空又は雰囲気ガス中で基板1201上に
おいてセレンを含む2−6族半導体混晶1202に不純
物として窒素を添加する工程を述べる。セレンを加熱し
てSe多原子分子1208を製造する。Se多原子分子
1208を加熱などにより分解して、1分子中の原子数
nが小さいSen1203を製造する。同時に、2族元
素を加熱して蒸発させ、2族原子1204を製造する。
窒素ガスに高周波などを印加して窒素プラズマ1205
を製造する。
A step of adding nitrogen as an impurity to the group 2-6 semiconductor mixed crystal 1202 containing selenium on the substrate 1201 in a vacuum or an atmosphere gas will be described. Selenium is heated to produce Se polyatomic molecule 1208. Decomposed by heating the Se polyatomic molecules 1208, atomic number n in one molecule to produce a small Se n 1203. At the same time, the group 2 element is heated and evaporated to produce a group 2 atom 1204.
Nitrogen plasma 1205 by applying high frequency or the like to nitrogen gas
To manufacture.

【0099】Sen1203、2族原子1204、窒素
プラズマ1205を同時に基板1201に照射して混晶
1202を製造する。このようにして製造した混晶12
02の表面は図12(a)のようであり、Se1206
が一様付着し、N1207も一様の密度で混晶1202
に取り込まれる。
[0099] Se n 1203,2 group atoms 1204, by irradiating the substrate simultaneously 1201 nitrogen plasma 1205 to produce a mixed crystal 1202. Mixed crystal 12 thus produced
02 is as shown in FIG.
Adhered uniformly, and N1207 was also mixed crystal 1202 with uniform density.
It is taken in.

【0100】これに対して、Se多原子分子1208と
2族原子1204と窒素プラズマ1205とを用いて混
晶1202を製造した場合には、図12(b)に示すよ
うに、混晶1202表面でSe1206の集まった領域
ができるため、N1207は、主としてSe多原子分子
1208の飛来しなかった領域に取り込まれる。そのた
め、N1207の濃度は混晶1202中で一様ではな
く、局所的に密度が高くなる。これは、2族元素との結
合力が窒素よりもはるかに強いセレンが、Se多原子分
子1208構造で混晶1202表面に飛来し、その領域
でN1207が結合できないためである。
On the other hand, when the mixed crystal 1202 is manufactured using the Se polyatomic molecule 1208, the group II atom 1204, and the nitrogen plasma 1205, as shown in FIG. N1207 is mainly taken into the region where the Se polyatomic molecule 1208 did not fly. Therefore, the concentration of N1207 is not uniform in mixed crystal 1202, and the density locally increases. This is because selenium, which has a much stronger bonding force with Group 2 elements than nitrogen, flies to the surface of the mixed crystal 1202 with a Se polyatomic molecule 1208 structure, and N1207 cannot be bonded in that region.

【0101】図12(a)のように、N1207が一様
に分布する場合にはN1207はアクセプターとなり、
混晶1202はp型伝導特性を示し、ドーピング濃度を
数倍高くすることができる。また、結晶欠陥の発生も少
ない。これに対し、図12(b)のように、N1207
が局所的に濃度が高い場合には2つのN1207が隣り
合う確率が高くなり、アクセプターとして働かなくな
り、混晶1202の抵抗が高くなってしまう。結晶欠陥
も発生しやすい。
As shown in FIG. 12A, when N1207 is uniformly distributed, N1207 becomes an acceptor,
The mixed crystal 1202 exhibits p-type conduction characteristics, and the doping concentration can be increased several times. Further, generation of crystal defects is small. On the other hand, as shown in FIG.
When the concentration is locally high, the probability that two N 1207 are adjacent to each other increases, and the N 1207 does not work as an acceptor, and the resistance of the mixed crystal 1202 increases. Crystal defects are also likely to occur.

【0102】この実施形態では、混晶として1種類の2
族元素を含む2−6族半導体を製造したが、これに限ら
ず、2種類以上の2族元素を含む2−6族半導体を製造
してもよい。また、2−6族半導体に限らず、カルコパ
イライトなどの他の混晶を製造してもよい。
In this embodiment, one type of 2
Although a Group 2-6 semiconductor containing a Group 2 element is manufactured, the present invention is not limited to this, and a Group 2-6 semiconductor containing 2 or more Group 2 elements may be manufactured. In addition, other mixed crystals such as chalcopyrite may be manufactured without being limited to the group 2-6 semiconductor.

【0103】上述の実施形態において、混晶をBeMg
ZnSeとし、基板をGaAsかZnSeのいずれかと
してもよい。また、混晶をMgZnCdSeとし、基板
をInPかCdSのいずれかとしてもよい。
In the above embodiment, the mixed crystal was BeMg
ZnSe may be used, and the substrate may be made of either GaAs or ZnSe. Further, the mixed crystal may be made of MgZnCdSe, and the substrate may be made of either InP or CdS.

【0104】[実施形態15]図1及び図2を用いて、
本発明の第15の実施形態を説明する。5族多原子分子
29を解離室16に導入し、電子線を照射する。電子と
の衝突により5族多原子分子29は分解し、5族原子2
3や5族2原子分子24を製造する。イオン化した5族
原子23や5族2原子分子24も製造される。
[Embodiment 15] Referring to FIG. 1 and FIG.
A fifteenth embodiment of the present invention will be described. The group V polyatomic molecule 29 is introduced into the dissociation chamber 16 and irradiated with an electron beam. The group 5 polyatomic molecule 29 is decomposed by collision with an electron to form a group 5 atom 2
A group 3 or group 5 diatomic molecule 24 is produced. Ionized group 5 atoms 23 and group 5 diatomic molecules 24 are also produced.

【0105】この実施形態では、5族多原子分子に電子
線を照射したが、これに限らず、エネルギーの高い光を
照射してもよい。また、アルゴンなどのイオンを照射し
てもよい。また、高周波やマイクロ波を印加して、5族
多原子分子をプラズマ化して分解又は励起してもよい。
In this embodiment, the group V polyatomic molecule is irradiated with an electron beam. However, the present invention is not limited to this, and high-energy light may be irradiated. Further, irradiation with ions such as argon may be performed. Alternatively, a high frequency or microwave may be applied to turn the group 5 polyatomic molecule into plasma to decompose or excite it.

【0106】上述の実施形態では、5族多原子分子を用
いたが、これに限らず、6族の多原子分子を用いてもよ
い。
In the above embodiment, a group 5 polyatomic molecule is used. However, the present invention is not limited to this, and a group 6 polyatomic molecule may be used.

【0107】[実施形態16]実施形態1において、製
造装置を真空中で製膜する分子線結晶成長装置とするこ
とができる。製造した5族原子23や5族2原子分子2
4がぶつかり合うと5族多原子分子29を形成してしま
う。真空中では、5族原子23や5族2原子分子24が
衝突することなく基板11に到達し、混晶12を製造す
ることができる。
[Embodiment 16] In Embodiment 1, the manufacturing apparatus can be a molecular beam crystal growth apparatus for forming a film in a vacuum. Group 5 atom 23 or Group 5 diatomic molecule 2
When 4 collide with each other, a group 5 polyatomic molecule 29 is formed. In a vacuum, the group 5 atoms 23 and the group 5 diatomic molecules 24 reach the substrate 11 without collision, and the mixed crystal 12 can be manufactured.

【0108】この実施形態では、分子線結晶成長装置を
用いたが、真空スパッタ装置など他の真空装置を用いて
もよい。
In this embodiment, a molecular beam crystal growth apparatus is used, but another vacuum apparatus such as a vacuum sputtering apparatus may be used.

【0109】上述の実施形態では、5族多原子分子を用
いたが、これに限らず、6族の多原子分子を用いてもよ
い。
In the above embodiment, a group 5 polyatomic molecule is used. However, the present invention is not limited to this, and a group 6 polyatomic molecule may be used.

【0110】[実施形態17]実施形態7において、基
板701を100から200℃に加熱して、1分子中の
原子数が少ないSn703とTen704と2族原子70
5とを同時に基板701に照射して混晶702を製造す
る。イオウとテルルは原子半径及び付着係数が大きく異
なるため、S多原子分子708を用いた場合には、この
ような基板温度では、S706とTe707が混ざら
ず、非混和な状態となってしまう。混晶702表面での
S706とTe707の分布が一様でないと非混和とな
りやすい。Sn703とTen704とを用いることによ
り混晶702表面でのS706とTe707の分布が一
様となり、非混和とはならず、組成揺らぎの少ない混晶
702が得られる。
[0110] [Embodiment 17] In embodiment 7, by heating the substrate 701 to 200 ° C. from 100, S n 703 atoms in one molecule is small and Te n 704 and group 2 atoms 70
5 is simultaneously applied to the substrate 701 to produce a mixed crystal 702. Since sulfur and tellurium have significantly different atomic radii and adhesion coefficients, when S polyatomic molecule 708 is used, S706 and Te707 are not mixed at such a substrate temperature, and are in an immiscible state. If the distribution of S706 and Te707 on the surface of the mixed crystal 702 is not uniform, immiscibility tends to occur. S706 and distribution of Te707 in mixed crystal 702 surface by using a S n 703 and Te n 704 becomes uniform, not the immiscible less mixed crystal 702 in composition fluctuations can be obtained.

【0111】この実施形態では、6族元素にイオウとテ
ルルを用いたが、他の6族元素や5族元素を用いてもよ
い。
In this embodiment, sulfur and tellurium are used as Group 6 elements, but other Group 6 elements and Group 5 elements may be used.

【0112】[実施形態18]図13は本発明の第18
の実施形態を示す発光素子の概念図である。基板130
1上に従来の製造方法でnクラッド層1302、活性層
1303を形成したのち、実施形態10に示した混晶1
002をpクラッド層1304として製造する。続い
て、金属を蒸発してp電極1305とn電極1306と
を形成する。p電極1305とn電極1306に電圧を
印加し、活性層1303で発光させる。従来の方法で製
造すると、pクラッド層1304は図10(b)に示し
たような組成揺らぎの大きな混晶となってしまう。これ
に対し、本発明で製造したpクラッド層1304は、図
10(a)に示すように、組成揺らぎがなく、構造的に
異なったものとなっている。組成揺らぎがないため、p
クラッド層1304の抵抗が低く、動作電圧の低い発光
素子が得られる。また、熱抵抗が小さく、高い光出力が
得られる。
[Embodiment 18] FIG. 13 shows an eighteenth embodiment of the present invention.
It is a key map of a light emitting element showing an embodiment. Substrate 130
After forming an n-cladding layer 1302 and an active layer 1303 on the substrate 1 by a conventional manufacturing method, the mixed crystal 1 shown in Embodiment 10 is formed.
002 is manufactured as a p-cladding layer 1304. Subsequently, the metal is evaporated to form a p-electrode 1305 and an n-electrode 1306. A voltage is applied to the p-electrode 1305 and the n-electrode 1306 to cause the active layer 1303 to emit light. When manufactured by a conventional method, the p-cladding layer 1304 becomes a mixed crystal having a large composition fluctuation as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 10A, the p-cladding layer 1304 manufactured according to the present invention has no composition fluctuation and is structurally different. Since there is no composition fluctuation, p
A light-emitting element having a low operating voltage with a low resistance of the cladding layer 1304 can be obtained. Further, the thermal resistance is small and a high light output is obtained.

【0113】この実施形態では、発光素子を用いたが、
これに限らず、受光素子や、変調素子など、他の光素子
に用いてもよい。
In this embodiment, a light emitting element is used.
The present invention is not limited to this, and may be used for other optical elements such as a light receiving element and a modulation element.

【0114】[実施形態19]図14は本発明の第19
の実施形態を示す電子半導体素子の概念図である。基板
1401上に従来の製造方法でn層1402を製造した
のち、実施形態1に示した混晶12に不純物を添加して
p層1403、n層1404を製造する。続いて、金属
を蒸着してエミッター1405、ベース1406、コレ
クター1407を形成する。エミッター1405、ベー
ス1406、コレクター1407間に電圧を印加して信
号の増幅を行う。従来の方法で製造すると、p層140
3、n層1404は図2(b)に示したような組成揺ら
ぎの大きな混晶となってしまう。これに対し、本発明で
製造したp層1403、n層1404は、図2(a)に
示すように、組成揺らぎがなく、構造的に異なったもの
となっている。組成揺らぎがないため、p層1403、
n層1404の抵抗が低く、高周波特性に優れたトラン
ジスタが得られる。
[Embodiment 19] FIG. 14 shows a nineteenth embodiment of the present invention.
It is a key map of an electronic semiconductor element showing an embodiment. After an n-layer 1402 is manufactured on a substrate 1401 by a conventional manufacturing method, impurities are added to the mixed crystal 12 shown in the first embodiment to manufacture a p-layer 1403 and an n-layer 1404. Subsequently, a metal is deposited to form an emitter 1405, a base 1406, and a collector 1407. A voltage is applied between the emitter 1405, the base 1406, and the collector 1407 to amplify the signal. Fabricated by conventional methods, the p-layer 140
3. The n-layer 1404 becomes a mixed crystal having a large composition fluctuation as shown in FIG. On the other hand, the p-layer 1403 and the n-layer 1404 manufactured according to the present invention have no structural fluctuation and are structurally different as shown in FIG. Since there is no composition fluctuation, the p-layer 1403,
A transistor with low resistance of the n-layer 1404 and excellent high-frequency characteristics can be obtained.

【0115】この実施形態では、電子半導体素子として
トランジスタを用いたが、これに限らず、ダイオードな
ど他の電子素子を用いてもよい。
In this embodiment, a transistor is used as the electronic semiconductor element. However, the present invention is not limited to this, and another electronic element such as a diode may be used.

【0116】[0116]

【発明の効果】本発明に係る多元混晶の製造方法によれ
ば、組成変調の小さい多元混晶を再現性良く製造するこ
とができる。
According to the method for producing a multicomponent mixed crystal according to the present invention, a multicomponent mixed crystal having a small composition modulation can be produced with good reproducibility.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を説明するための製
造装置の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)は製造方法を説明するための概念図であ
り、(b)は従来の技術を説明するための概念図であ
る。
2A is a conceptual diagram for explaining a manufacturing method, and FIG. 2B is a conceptual diagram for explaining a conventional technique.

【図3】本発明の第2の実施の形態を説明するための概
念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態を説明するための概
念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第6の実施の形態を説明するための製
造装置の概略図である。
FIG. 5 is a schematic view of a manufacturing apparatus for explaining a sixth embodiment of the present invention.

【図6】(a)は製造方法を説明するための概念図であ
り、(b)は従来の技術を説明するための概念図であ
る。
6A is a conceptual diagram for explaining a manufacturing method, and FIG. 6B is a conceptual diagram for explaining a conventional technique.

【図7】(a)は本発明の第7の実施の形態を説明する
ための概念図であり、(b)は従来の技術を説明するた
めの概念図である。
FIG. 7A is a conceptual diagram for explaining a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a conceptual diagram for explaining a conventional technique.

【図8】(a)は本発明の第8の実施の形態を説明する
ための概念図であり、(b)は従来の技術を説明するた
めの概念図である。
FIG. 8A is a conceptual diagram for explaining an eighth embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a conceptual diagram for explaining a conventional technique.

【図9】バンド図である。FIG. 9 is a band diagram.

【図10】(a)は本発明の第10の実施の形態を説明
するための概念図であり、(b)は従来の技術を説明す
るための概念図である。
FIG. 10A is a conceptual diagram for explaining a tenth embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a conceptual diagram for explaining a conventional technique.

【図11】本発明の第11の実施の形態を説明するため
の禁制帯幅と格子定数の関係図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a forbidden band width and a lattice constant for explaining an eleventh embodiment of the present invention.

【図12】(a)は本発明の第14の実施の形態を説明
するための概念図であり、(b)は従来の技術を説明す
るための概念図である。
FIG. 12A is a conceptual diagram illustrating a fourteenth embodiment of the present invention, and FIG. 12B is a conceptual diagram illustrating a conventional technique.

【図13】本発明の第18の実施形態を示す発光素子の
概念図である。
FIG. 13 is a conceptual diagram of a light emitting device showing an eighteenth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第19の実施形態を示す電子半導体
素子の概念図である。
FIG. 14 is a conceptual diagram of an electronic semiconductor device showing a nineteenth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 基板 12 混晶 13 アンチモン(Sb) 14 解離室 15 5族元素 16 解離室 17 3族元素 21 Sb 22 Sb2 23 5族原子 24 5族2原子分子 25 3族原子 26 Sb 27 5族原子 28 Sb多原子分子 29 5族多原子分子 301 基板 302 混晶 303 導入管 304 解離室 305 窒素化合物 306 励起窒素 307 5族元素 308 解離室 309 5族原子 310 5族2原子分子 311 3族元素 312 3族原子 401 基板 402 混晶 403 導入管 404 解離室 405 酸素化合物 406 励起酸素 407 6族元素 408 解離室 409 6族原子 410 6族2原子分子 411 2族元素 412 2族原子 501 基板 502 混晶 503 イオウ 504 解離室 505 セレン 506 解離室 507 2族元素 601 Sn 602 Sen 603 2族原子 604 S 605 Se 606 S多原子分子 607 Se多原子分子 701 基板 702 混晶 703 Sn 704 Ten 705 2族原子 706 S 707 Te 708 S多原子分子 709 Te分子 801 基板 802 混晶 803 Sen 804 Ten 805 2族原子 806 Se 807 Te 808 Se多原子分子 809 Te分子 901 価電子帯端 902 伝導帯端 1001 基板 1002 混晶 1003 Sen 1011 Te分子 1004 Ten 1005 2族原子 1006 窒素プラズマ 1007 Se 1008 Te 1009 N 1010 Se多原子分子 1201 基板 1202 混晶 1203 Sen 1204 2族原子 1205 窒素プラズマ 1206 Se 1207 N 1208 Se多原子分子 1301 基板 1302 nクラッド層 1303 活性層 1304 pクラッド層 1305 p電極 1306 n電極 1401 基板 1402 n層 1403 p層 1404 n層 1405 エミッター 1406 ベース 1407 コレクターDESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Substrate 12 Mixed crystal 13 Antimony (Sb) 14 Dissociation chamber 15 Group 5 element 16 Dissociation chamber 17 Group 3 element 21 Sb 22 Sb 2 23 Group 5 atom 24 Group 2 atom molecule 25 Group 3 atom 26 Sb 27 Group 5 atom 28 Sb polyatomic molecule 29 Group 5 polyatomic molecule 301 Substrate 302 Mixed crystal 303 Introducing tube 304 Dissociation chamber 305 Nitrogen compound 306 Excited nitrogen 307 Group 5 element 308 Dissociation chamber 309 Group 5 atom 310 Group 5 diatomic molecule 311 Group 3 element 312 3 Group atom 401 substrate 402 mixed crystal 403 introduction tube 404 dissociation chamber 405 oxygen compound 406 excited oxygen 407 group 6 element 408 dissociation chamber 409 group 6 atom 410 group 6 diatomic molecule 411 group 2 element 412 group 2 atom 501 substrate 502 mixed crystal 503 Sulfur 504 Dissociation chamber 505 Selenium 506 Dissociation chamber 507 Group 2 element 01 S n 602 Se n 603 2 group atoms 604 S 605 Se 606 S polyatomic molecules 607 Se polyatomic molecules 701 substrate 702 mixed crystal 703 S n 704 Te n 705 2 group atoms 706 S 707 Te 708 S polyatomic molecules 709 Te molecules 801 substrate 802 mixed crystal 803 Se n 804 Te n 805 2 group atoms 806 Se 807 Te 808 Se polyatomic molecules 809 Te molecules 901 valence band edge 902 conduction band edge 1001 substrate 1002 mixed crystal 1003 Se n 1011 Te molecules 1004 Te n 1005 2 group atoms 1006 nitrogen plasma 1007 Se 1008 Te 1009 n 1010 Se polyatomic molecules 1201 substrate 1202 mixed crystal 1203 Se n 1204 2 group atoms 1205 nitrogen plasma 1206 Se 1207 n 1208 Se Tahara Molecular 1301 substrate 1302 n-cladding layer 1303 active layer 1304 p-cladding layer 1305 p electrode 1306 n electrode 1401 substrate 1402 n layer 1403 p layer 1404 n layer 1405 emitter 1406 base 1407 Collector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/203 H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/365 C23C 14/00 C23C 16/00 C30B 25/00 C30B 29/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/203 H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/365 C23C 14/00 C23C 16/00 C30B 25 / 00 C30B 29/00

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アンチモンと、アンチモン以外の5族元
素とを含む混晶の製膜において、アンチモンの多原子分
子を蒸発させる工程と、前記アンチモンの多原子分子を
分解して原子数の少ない分子を製作する工程と、前記ア
ンチモン以外の5族元素の多原子分子を蒸発させる工程
と、前記アンチモン以外の5族元素の多原子分子を分解
して原子数の少ない分子を製作する工程と、前記アンチ
モンの原子数の少ない分子と前記アンチモン以外の5族
元素の原子数の少ない分子とを原料として前記混晶を製
作する工程とを含むことを特徴とする多元混晶の製造方
法。
In a mixed crystal film containing antimony and a group V element other than antimony, a step of evaporating polyatomic molecules of antimony, and a step of decomposing the polyatomic molecules of antimony to reduce the molecular number of the atoms. A step of evaporating a polyatomic molecule of a group V element other than the antimony; a step of decomposing a polyatomic molecule of a group V element other than the antimony to produce a molecule having a small number of atoms; Producing a mixed crystal using a molecule having a small number of atoms of antimony and a molecule having a small number of atoms of a group V element other than the antimony as a raw material.
【請求項2】 窒素と、窒素以外の5族元素とを含む混
晶の製膜において、前記窒素以外の5族元素の多原子分
子を蒸発させる工程と、前記窒素以外の5族元素の多原
子分子を分解して原子数の少ない分子を製作する工程
と、前記原子数の少ない分子を原料として前記混晶を製
作する工程とを含むことを特徴とする多元混晶の製造方
法。
2. A mixed crystal film containing nitrogen and a group V element other than nitrogen, wherein a step of evaporating a polyatomic molecule of the group V element other than nitrogen is performed, and A method for producing a multi-element mixed crystal, comprising: a step of decomposing an atomic molecule to produce a molecule having a small number of atoms; and a step of producing the mixed crystal using the molecule having a small number of atoms as a raw material.
【請求項3】 窒素分子又は窒素化合物を励起して、励
起分子又は励起原子を作る工程と、前記励起分子又は励
起原子を原料として前記混晶を製作する工程とを含むこ
とを特徴とする請求項2に記載の多元混晶の製造方法。
3. A method comprising: exciting a nitrogen molecule or a nitrogen compound to form an excited molecule or an excited atom; and manufacturing the mixed crystal using the excited molecule or the excited atom as a raw material. Item 4. The method for producing a multicomponent mixed crystal according to Item 2.
【請求項4】 酸素と、酸素以外の6族元素とを含む混
晶の製膜において、前記酸素以外の6族元素の多原子分
子を蒸発させる工程と、前記酸素以外の6族元素の多原
子分子を分解して原子数の少ない分子を製作する工程
と、前記原子数の少ない分子を原料として前記混晶を製
作する工程とを含むことを特徴とする多元混晶の製造方
法。
4. A mixed crystal film containing oxygen and a group 6 element other than oxygen, wherein a step of evaporating a polyatomic molecule of the group 6 element other than oxygen is performed, and A method for producing a multi-element mixed crystal, comprising: a step of decomposing an atomic molecule to produce a molecule having a small number of atoms; and a step of producing the mixed crystal using the molecule having a small number of atoms as a raw material.
【請求項5】 酸素分子又は酸素化合物を励起して、励
起分子又は励起原子を作る工程と、前記励起分子又は励
起原子を原料として前記混晶を製作する工程とを含むこ
とを特徴とする請求項4に記載の多元混晶の製造方法。
5. A method comprising: exciting oxygen molecules or oxygen compounds to form excited molecules or excited atoms; and producing the mixed crystal using the excited molecules or excited atoms as a raw material. Item 5. A method for producing a multicomponent mixed crystal according to Item 4.
【請求項6】 イオウとセレンとを含む混晶の製膜にお
いて、イオウの多原子分子を蒸発させる工程と、前記イ
オウの多原子分子を分解して原子数の少ない分子を製作
する工程と、セレンの多原子分子を蒸発させる工程と、
前記セレンの多原子分子を分解して原子数の少ない分子
を製作する工程と、前記イオウの原子数の少ない分子と
前記セレンの原子数の少ない分子とを原料として前記混
晶を製作する工程とを含むことを特徴とする多元混晶の
製造方法。
6. In a mixed crystal film containing sulfur and selenium, a step of evaporating polyatomic molecules of sulfur, and a step of decomposing the polyatomic molecules of sulfur to produce a molecule having a small number of atoms. Evaporating polyatomic molecules of selenium;
A step of decomposing the polyatomic molecule of selenium to produce a molecule having a small number of atoms, and a step of producing the mixed crystal using the molecules having a small number of atoms of the sulfur and the molecules having a small number of atoms of the selenium as raw materials. A method for producing a multicomponent mixed crystal, comprising:
【請求項7】 イオウとテルルとを含む混晶の製膜にお
いて、イオウの多原子分子を蒸発させる工程と、前記イ
オウの多原子分子を分解して原子数の少ない分子を製作
する工程と、前記イオウの原子数の少ない分子を原料と
して前記混晶を製作する工程とを含むことを特徴とする
多元混晶の製造方法。
7. In a mixed crystal film containing sulfur and tellurium, a step of evaporating polyatomic molecules of sulfur, and a step of decomposing the polyatomic molecules of sulfur to produce a molecule having a small number of atoms. Producing the mixed crystal using a molecule having a small number of sulfur atoms as a raw material.
【請求項8】 セレンとテルルとを含む混晶の製膜にお
いて、セレンの多原子分子を蒸発させる工程と、前記セ
レンの多原子分子を分解して原子数の少ない分子を製作
する工程と、前記セレンの原子数の少ない分子を原料と
して前記混晶を製作する工程とを含むことを特徴とする
多元混晶の製造方法。
8. A method for producing a mixed crystal film containing selenium and tellurium, comprising: evaporating polyatomic molecules of selenium; and decomposing the polyatomic molecules of selenium to produce molecules having a small number of atoms. Producing the mixed crystal using a molecule having a small number of atoms of selenium as a raw material.
【請求項9】 テルルの多原子分子を蒸発させる工程
と、テルルの多原子分子を分解して原子数の少ない分子
を製作する工程と、前記テルルの原子数の少ない分子を
原料として前記混晶を製作する工程とを含むことを特徴
とする請求項7又は8に記載の多元混晶の製造方法。
9. A step of evaporating a tellurium polyatomic molecule, a step of decomposing the tellurium polyatomic molecule to produce a molecule having a small number of atoms, and the step of mixing the tellurium molecule having a small number of atoms as a raw material. The method for producing a multicomponent mixed crystal according to claim 7, wherein the method comprises:
【請求項10】 前記混晶を製作する工程において、同
時に窒素プラズマを照射して窒素を添加した2−6族半
導体層を製造する工程を含むことを特徴とする請求項4
〜9のいずれか1項に記載の多元混晶の製造方法。
10. The method of manufacturing a mixed crystal according to claim 4, further comprising the step of simultaneously irradiating nitrogen plasma to produce a group 2-6 semiconductor layer to which nitrogen is added.
10. The method for producing a multicomponent mixed crystal according to any one of items 9 to 9.
【請求項11】 前記混晶が、GaPに格子整合するB
eMgSSe混晶、ZnSに格子整合するBeMgSS
e混晶、GaAsに格子整合するMgZnSSe混晶又
はZnSeに格子整合するMgZnSSe混晶であるこ
とを特徴とする請求項6又は10に記載の多元混晶の製
造方法。
11. The method according to claim 1, wherein the mixed crystal has a lattice matching with GaP.
eMgSSe mixed crystal, BeMgSS lattice matched to ZnS
11. The method for producing a multi-element mixed crystal according to claim 6, wherein the mixed crystal is e-mixed crystal, MgZnSSe mixed crystal lattice-matched to GaAs, or MgZnSSe mixed crystal lattice-matched to ZnSe.
【請求項12】 前記混晶が、GaPに格子整合するB
eZnSTe混晶、ZnSに格子整合するBeZnST
e混晶、GaAsに格子整合するMgZnSTe混晶、
InPに格子整合するMgZnSTe混晶、InAsに
格子整合するMgZnSTe混晶、GaSbに格子整合
するMgZnSTe混晶、ZnSeに格子整合するMg
ZnSTe混晶、CdSに格子整合するMgZnSTe
混晶、CdSeに格子整合するMgZnSTe混晶、Z
nTeに格子整合するMgZnSTe混晶、InPに格
子整合するMgCdSTe混晶、InAsに格子整合す
るMgCdSTe混晶、GaSbに格子整合するMgC
dSTe混晶、CdSに格子整合するMgCdSTe混
晶、CdSeに格子整合するMgCdSTe混晶又はZ
nTeに格子整合するMgCdSTe混晶であることを
特徴とする請求項7又は10に記載の多元混晶の製造方
法。
12. The method according to claim 1, wherein the mixed crystal has a lattice matching with GaP.
eZnSTe mixed crystal, BeZnST lattice matched to ZnS
e mixed crystal, MgZnSTe mixed crystal lattice-matched to GaAs,
MgZnSTe mixed crystal lattice matched to InP, MgZnSTe mixed crystal lattice matched to InAs, MgZnSTe mixed crystal lattice matched to GaSb, Mg lattice matched to ZnSe
ZnSTe mixed crystal, MgZnSTe lattice matched to CdS
Mixed crystal, MgZnSTe mixed crystal lattice-matched to CdSe, Z
MgZnSTe mixed crystal lattice matched to nTe, MgCdSTe mixed crystal lattice matched to InP, MgCdSTe mixed crystal lattice matched to InAs, MgC lattice matched to GaSb
dSTe mixed crystal, MgCdSTe mixed crystal lattice-matched to CdS, MgCdSTe mixed crystal lattice-matched to CdSe or Z
The method for producing a multicomponent mixed crystal according to claim 7, wherein the mixed crystal is a MgCdSTe mixed crystal lattice-matched to nTe.
【請求項13】 前記混晶が、GaAsに格子整合する
BeZnSeTe混晶、ZnSeに格子整合するBeZ
nSeTe混晶、InPに格子整合するMgZnSeT
e混晶、InAsに格子整合するMgZnSeTe混
晶、GaSbに格子整合するMgZnSeTe混晶、C
dSに格子整合するMgZnSeTe混晶、CdSeに
格子整合するMgZnSeTe混晶、ZnTeに格子整
合するMgZnSeTe混晶、InAsに格子整合する
MgCdSeTe混晶、GaSbに格子整合するMgC
dSeTe混晶、CdSeに格子整合するMgCdSe
Te混晶又はZnTeに格子整合するMgCdSeTe
混晶であることを特徴とする請求項8又は10に記載の
多元混晶の製造方法。
13. The mixed crystal is BeZnSeTe mixed crystal lattice-matched to GaAs, and BeZ is lattice-matched to ZnSe.
nSeTe mixed crystal, MgZnSeT lattice-matched to InP
e mixed crystal, MgZnSeTe mixed crystal lattice-matched to InAs, MgZnSeTe mixed crystal lattice-matched to GaSb, C
MgZnSeTe mixed crystal lattice matched to dS, MgZnSeTe mixed crystal lattice matched to CdSe, MgZnSeTe mixed crystal lattice matched to ZnTe, MgCdSeTe mixed crystal lattice matched to InAs, MgC lattice matched to GaSb
dSeTe mixed crystal, MgCdSe lattice-matched to CdSe
MgCdSeTe lattice-matched to Te mixed crystal or ZnTe
The method for producing a multicomponent mixed crystal according to claim 8, wherein the mixed crystal is a mixed crystal.
【請求項14】 6族元素としてセレンのみを含む2−
6族半導体混晶の製膜において、窒素をプラズマ化する
工程と、セレンの多原子分子を蒸発させる工程と、前記
セレンの多原子分子を分解して原子数の少ない分子を製
作する工程と、前記窒素プラズマと前記セレンの原子数
の少ない分子とを原料として窒素を添加した前記2−6
族半導体混晶を製作する工程とを含むことを特徴とする
多元混晶の製造方法。
14. A compound containing only selenium as a Group 6 element.
In forming a Group 6 semiconductor mixed crystal, a step of converting nitrogen into plasma, a step of evaporating polyatomic molecules of selenium, and a step of decomposing the polyatomic molecules of selenium to produce molecules having a small number of atoms, The above 2-6, wherein nitrogen is added using the nitrogen plasma and the molecule having a small number of atoms of selenium as raw materials.
Producing a mixed semiconductor mixed crystal.
【請求項15】 前記2−6族半導体混晶が、GaAs
に格子整合するBeMgZnSe混晶、ZnSeに格子
整合するBeMgZnSe混晶、InPに格子整合する
MgZnCdSe混晶又はCdSに格子整合するMgZ
nCdSe混晶であることを特徴とする請求項14に記
載の多元混晶の製造方法。
15. The semiconductor device according to claim 1, wherein the mixed crystal of Group 2-6 semiconductor is GaAs.
BeMgZnSe mixed crystal lattice matched to ZnSe, BeMgZnSe mixed crystal lattice matched to ZnSe, MgZnCdSe mixed crystal lattice matched to InP or MgZ lattice matched to CdS
The method of claim 14, wherein the mixed crystal is nCdSe mixed crystal.
【請求項16】 前記多原子分子を加熱、電子線照射、
光照射、イオン照射及びプラズマ化から選ばれるいずれ
かの手段により分解又は励起することを特徴とする請求
項1〜15のいずれか1項に記載の多元混晶の製造方
法。
16. heating the polyatomic molecule, irradiating with an electron beam,
The method for producing a multi-element mixed crystal according to any one of claims 1 to 15, wherein the method is decomposed or excited by any means selected from light irradiation, ion irradiation, and plasma conversion.
【請求項17】 前記多元混晶を真空中で製造すること
を特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の多
元混晶の製造方法。
17. The method for producing a multi-element mixed crystal according to claim 1, wherein the multi-element mixed crystal is produced in a vacuum.
【請求項18】 前記多元混晶が熱平衡状態において非
混和性となる温度で前記混晶を製作する工程を含むこと
を特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の多
元混晶の製造方法。
18. The multi-component mixed crystal according to claim 1, further comprising a step of producing the mixed crystal at a temperature at which the multi-component mixed crystal becomes immiscible in a thermal equilibrium state. Manufacturing method.
【請求項19】 請求項1〜18のいずれか1項に記載
の製造方法により作製した組成揺らぎのない多元混晶膜
を用いたことを特徴とする光半導体素子。
19. An optical semiconductor device using a multi-element mixed crystal film having no composition fluctuation manufactured by the manufacturing method according to claim 1. Description:
【請求項20】 請求項1〜18のいずれか1項に記載
の製造方法により作製した組成揺らぎのない多元混晶膜
を用いたことを特徴とする電子半導体素子。
20. An electronic semiconductor device using a multi-component mixed crystal film having no composition fluctuation manufactured by the manufacturing method according to claim 1. Description:
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