FI81926C - Foerfarande foer uppbyggning av gaas-filmer pao si- och gaas-substrater. - Google Patents

Description

1 81926

Menetelmä GaAs-kalvojen kasvattamiseksi Si- tai GaAs-subs-traateille

Keksintö kohdistuu molekyyliepitaksi (MBE)-menetel-5 mään GaAs-kalvon kasvattamiseksi Si- tai GaAs-substraatin pinnalle kohdistamalla substraatin kasvatettavalle pinnalle tyhjökammiossa ainakin yksi höyrysuihku, joka sisältää GaAs-yhdisteen Ga-alkuainekomponentin, ja ainakin yksi höyrysuihku, joka sisältää GaAs-yhdisteen As-alkuainekomponen-10 tin.

Piisubstraateille kasvatetut galliumarseenikerrokset edustavat lupaavaa mahdollisuutta yhdistää Si- ja GaAs-tek-nologioiden parhaat ominaisuudet. Piisubstraatin etuina on halvempi hinta ja parempi mekaaninen kestävyys kalliiseen 15 ja hauraaseen GaAs-substraattiin verrattuna. Piisubstraat-tia käytettäessä voidaan samalle piisubstraatille integroida GaAs-piirien lisäksi myös muita tavanomaisia piirejä.

Kun GaAs-kalvo kasvatetaan kemialliselta koostumukseltaan erilaiselle piisubstraatille, on kriittisin ongelma 20 galliumarseenin ja piin välinen, hilavakioiden erilaisuudesta johtuva hilaepäsovitus, joka aiheuttaa kasvatettuihin kalvoihin suuren dislokaatiotiheyden ja pintavirhetiheyden. Suuri virhetiheys puolestaan tekee GaAs-kalvon laitekerrok-seksi soveltumattomaksi ja johtaa huonoon saantoon.

25 Kun perinteisellä MBE-menetelmällä (MBE = Molecular

Beam Epitaxy) kasvatetaan GaAs-kerroksia Si-substraateille, GaAs nukleoituu kolmidimensionaalisiksi saarekkeiksi, jotka ovat koherentisti jännitettyjä, ts. vapaita epäsovitusdis-lokaatioista. Tämä nukleoitumisprosessi on monimutkainen ja 30 epätasainen riippuen kasvatuslämpötilasta (Ts), kasvatusno-peudesta ja substraatin orientaatiosta. Kun höyrystetyn GaAs:n määrä kasvaa, saarekkeet kasvavat ja yhtyvät synnyttäen dislokaatioita mukautuakseen hilaepäsovituekseen. Useissa julkaisuissa esitettyjen havaintojen perusteella 35 voidaan päätellä, että kun paksuus on noin 7 nm ja Tg 200°C, saarekkeet alkavat yhtyä ja muutokset jännitetyistä 2 81 926 tiloista dislokaatiotiloihin tapahtua.

Epäsovitusdislokaatioita on kahta tyyppiä. Ne ovat joko pelkkiä reunadislokaatioita (tyyppi I) tai sekoittuneita dislokaatioita (tyyppi II). Tyyppiä I olevat dislo-5 kaatiot purkavat tehokkaammin hilaepäsovituksesta aiheutuvaa jännitystä kuin tyypin II dislokaatiot. Lisäksi tyyppiä II olevat dislokaatiot todennäköisesti toimivat lähteinä lankamaisten dislokaatioiden syntymiselle, jotka tunkeutuvat syvälle GaAs-kerrokseen ja siten heikentävät materiaa-10 Iin laatua. Tyyppiä I olevien dislokaatioiden tapauksessa dislokaatiot kulkevat pitkin rajapintaa ja ainoastaan rajapinta-alue heikkenee.

Artikkelissa "Low-Temperature Growth of GaAs and AlAS-GaAs Quantum Well Layers by Modified Molecular Beam 15 Epitaxy", tekijät Y. Horikoshi ym., Japane Journal of

Applied Physics, Vol 25, No. 10, lokakuu 1986, s. L868 -L870, on esitetty MBE:n ns. pulssitettu muoto, jolle tekijät antavat nimen MEE (Migration Enhanced Epitaxy). MEE-menetelmässä kahdesta effuusiokennosta tuotettuja molekyy-20 lisuihkuja vuorotellen pulssitetaan avaamalla ja sulkemalla kennojen ja substraatin välissä olevat sulkimet. Mainitussa artikkelissa kasvatettiin GaAs-kalvoja GaAS-substraateille hyvin alhaisessa lämpötilassa, jopa 200°C, kaksidimensio-naalisesti kerros kerrokselta, jolloin tuloksena on hyvät 25 kristallografiset ja sähköiset ominaisuudet, jos kussakin pulssissa syötettyjen Ga-atomien lukumäärä on yhtä suuri tai lähes yhtäsuuri kuin kasvatettavan kalvon pinnalla olevien reaktiopaikkojen lukumäärä. Arseeni siirretään pinnalle seuraavalla As^-molekyylien pulssilla, Ga-kennon ollessa 30 suljettu. Arseeni liittyy hilarakenteeseen katalyyttisen hajoamisen ja Ga:n kanssa tapahtuvien reaktioiden kautta. Tämän tapaisella höyrystämisellä muodostuu suurinpiirtein yksi molekyylikerros toimintajaksoa kohti, jolloin paksummat kalvot saadaan jaksoja toistamalla.

35 Mainitun artikkelin mukainen MEE-menetelmä on kui-

II

3 81926 tenkin hitaampi kuin MBE- ja nykyisten MBE-kasvatuslaittei-den suljinlaitteet, jotka on suunniteltu avattaviksi MBE-prosessin alussa ja suljettaviksi lopussa, eivät kestä MEE:n vaatimaa, suurinpiirtein kerran sekunnissa tapahtuvaa 5 sulkemista ja avaamista.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on menetelmä, jolla vältetään aikaisempien menetelmien epäkohdat ja jolla aikaansaadaan aikaisempaa parempilaatuisia GaAs-kalvoja erityisesti piisubstraatille.

10 Tämä päämäärä saavutetaan esillä olevan keksinnön mukaisella molekyylisuihkuepitaksi (MBE)-menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että menetelmä käsittää seuraavat vaiheet: A) GaAs-puskurikerroksen kasvattamisen substraatin 1 5 pinnalle syöttämällä GaAs-yhdisteen alkuaineet ensimmäiseen lämpötilaan lämmitetyn substraatin pinnalle vuorotellen atomikerros kerrallaan, jolloin kutakin atomikerrosta muodostettaessa kasvatettavaan pintaan kohdistetaan vain yhtä GaAs-yhdisteen alkuainekomponenttia sisältävä höyrysuihku, 20 B) substraatin lämmittämisen toiseen lämpötilaan, joka on korkeampi kuin ensimmäinen lämpötila, ja toisen, GaAs-kerroksen kasvattamisen puskurikerroksen päälle syöttämällä GaAs-yhdisteen molemmat alkuainekomponentit samanaikaisesti.

25 Keksinnön perusajatuksena on, että substraatille kasvatetaan ensin MEE-menetelmällä suhteellisen alhaisessa lämpötilassa GaAs-puskurikerros, joka on suhteellisen ohut GaAs-kalvon kokonaispaksuuteen verrattuna, ennen GaAs-kal-von loppuosan eli laitekerroksen kasvattamista korkeammassa 30 lämpötilassa perinteisellä MBE-menetelmällä.

Tämä puolestaan pohjautuu hakijan havaintoon, että kasvatuksen alkuvaihe on hyvin tärkeä lopullisen GaAs-kerroksen ominaisuuksien kannalta, kun GaAs-kerros kasvatetaan piisubstraatille (GaAs/Si-heteroepitaksia). Kuten aikaisem-35 min selitettiin, perinteisessä MBE-kasvatuksessa alkunuk- 4 81926 leoituminen tapahtuu kolmidimensioisten saarekkeiden kautta. Toisaalta kasvatettaessa puskurikerrosta MEE:n avulla voidaan kasvatusta pitää enemmän tasomaisena, kerros kerrokselta tapahtuvana "pinoamisena", ts. nukleoituminen on 5 lähes kaksiulotteista ja Si/GaAs-rajapinnan suuntaista. Kaksidimensionaalinen kasvatus puolestaan näyttää aiheuttavan helpotusta hilajännityksessä synnyttämällä epäsovi-tusdislokaatioita (tyyppiä I), joilla on suhteellisen matala vaikutusalue ja jotka tämän seurauksena johtavat hai-10 tallisten, syvälle GaAs-kerrokseen tunkeutuvien, lankamais-ten dislokaatioiden vähenemiseen ja kasvatuksessa syntyvien virheiden rajoittumiseen kapeammalle rajapinta-alueelle kuin MBE:ssä.

Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan valmistaa 15 aikaisempaa parempia GaAS-kalvoja Si-substraatille jo hyvin ohuilla puskurikerroksen paksuuksilla, puskurikerroksen mi-nimipaksuuden ollessa noin 4 - 5 nm (40 - 50 A). Keksinnön mukaisella menetelmällä kasvatetuilla GaAs-kalvoilla on todettu olevan pieni pintavirhetiheys ja suuri elektronien 20 liikkuvuus, 1,85 pim kalvon omatessa lähes GaAs-bulkkikiteen ominaisuudet.

Keksinnön mukaisella menetelmällä on aikaansaatu hyviä GaAs-kalvoja myös GaAs-substraatille. GaAs-substraatin pinnassa on yleensä paljon pintavirheitä tai soikiodefekte-25 jä (200-500 kpl/cm^), joista suuri osa siirtyy MBE-menetel-mässä myös GaAs-kalvon pintaan. GaAs-substraateille kasvattamisen osalta viitataan tekniikan tasona artikkeliin "Synthesis of III-V Compound Semiconductor Materials”, D.G. Collins, American Institute of Physics Conference Proceed-30 ings no. 138, New York 1986, sivut 208 - 222. Keksinnön mukaisella menetelmällä pintavirheitä on GaAs-kalvon pinnalla 2 noin 10 - 20 kpl/cm · Jopa ilman "puhtaan tilan" laitteis- o toja saavutetaan pintavirhetiheys 70 kpl/cm .

Keksinnön mukaisessa menetelmässä MEE-vaihe on hyvin 35 lyhyt ja pääosa kasvatuksesta tapahtuu MBE-vaiheessa, joten li 5 81926 menetelmä ei rasita suljinlaitteita ja soveltuu hyvin nykyisin käytössä oleviin MBE-kasvatuslaitteisiin.

Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä selitetään yksityiskohtaisemmin seuraavassa viitaten oheisiin 5 piirustuksiin, joissa kuviot IA - IE havainnollistavat keksinnön mukaisen menetelmän eri vaiheita, kuvio 2 havainnollistaa keksinnön mukaisesti kasvatettua GaAs-kalvoa, 10 kuviot 3-5 esittävät keksinnön mukaisella menetel mällä kasvatetulle GaAs-kalvolle Rutherford-takaisinsiron-tamittauksella saatuja tuloksia.

Esillä olevaa menetelmää käytetään ja sovelletaan alalla hyvin tunnetuissa ja yleisesti käytössä olevissa 15 MBE-kasvatuslaitteissa, jotka eivät varsinaisesti ole keksinnön kohteena, minkä vuoksi tässä esityksessä ei tarkemmin käsitellä itse kasvatuslaitteen rakennetta. Seuraava selitys ja siihen liittyvät kuviot on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksintöä sitä mitenkään rajoittamatta.

20 Kuviossa IA on kaavamaisesti esitetty kasvatuskam- mioon 7, jossa vallitsee tyhjö, sijoitettuina effuusioken-not 2 ja 4 sekä substraatti 1. Effuusiokenno 3 sisältää GaAs-yhdisteen Ga-alkuainekomponentin esim. Ga-atomeina ja effuusiokenno 4 sisältää As-alkuainekomponentin esim. As^-25 molekyyleinä. Effuusiokennoissa olevia aineita kuumennetaan aineiden höyrystämiseksi ja höyry suunnataan substraatin alapinnalle. Höyryn pääsy effuusiokennoista voidaan sallia ja estää erityisillä sulkimilla, joita kuviossa havainnollistetaan sulkimilla 5 ja 6. Substraatti 1 lämmitetään kas-30 vatuslämpötilaan esim. sähkövastuksella 8.

Kuviossa IA on esitetty lähtötilanne, jossa substraatti 1 on sijoitettu tyhjökammioon 7 ja lämmitetty ensimmäiseen kasvatuslämpötilaan, joka on alueella 100 -500°C. Effuusiokennoissa 2 ja 3 olevat As ja Ga kuumenne-35 taan höyrystymislämpötiloihin, jotka ovat suuruusluokkaa 6 81 926 300°C (As) ja 800°C (Ga). Sulkimet 5 ja 6 estävät höyryn pääsyn pois kennoista.

Kuvioissa IB ja 1C on havainnollistettu GaAs-pusku-rikerroksen muodostamista MEE-menetelmän mukaisesti. Ku-5 viossa IB suljin 6 avataan As-kennon 2 edestä ja höyrysuih-kun (As^-molekyylejä) annetaan vaikuttaa substraatin 1 pintaan ajan, joka tarvitaan yhden atomikerroksen muodostumiseen. Tämä aika ei ole kriittinen, koska As-atomit eivät sitoudu toisiinsa, vaan ylimääräinen arseeni poistuu ta-10 kaisinhöyrystymisen kautta ja kasvatettava pinta kasvaa vain yhden atomikerroksen verran. Mainitun ajan (suuruusluokkaa 1 s) jälkeen suljin 6 suljetaan ja suljin 5 avataan (kuvio 1C).

Kuviossa 1C annetaan Ga-atomeja sisältävän höyry-15 suihkun vaikuttaa kasvatettavaan pintaan niin kauan, että enintään yhtä atomikerrosta vastaava määrä Ga-atomeja pääsee kasvatettavalle pinnalle. Sulkimen 5 aukioloaika on kriittisempi, koska Ga-atomit sitoutuvat myös toisiinsa ja voivat kasvattaa GaAs-kalvoa enemmän kuin yhden atomiker-20 roksen verran. Tämän ajan jälkeen suljin 5 suljetaan ja suljin 6 avataan seuraavaa As-atomikerrosta varten.

Kuvioiden IB ja 1C vaiheita toistetaan kasvattaen GaAs-kalvoa atomikerroksittain kunnes on saavutettu haluttu GaAs-puskurikerroksen paksuus. Tämän jälkeen siirrytään 25 MBE-menetelmään, joka on esitetty kuvioissa ID ja IE.

Puskurikerroksen kasvattamisen jälkeen substraatti 1 lämmitetään toiseen kasvatuslämpötilaan, joka on alueella 500 - 700°C. Sitten avataan molemmat sulkimet 5 ja 6, jolloin Ga- ja As-höyrysuihkut vaikuttavat samanaikaisesti 30 kasvatettavaan pintaan. Sulkimet pidetään auki koko MBE- vaiheen ajan, kunnes haluttu GaAs-kalvon paksuus on saavutettu. Tämän jälkeen molemmat sulkimet suljetaan ja prosessi päättyy.

Kuviossa 2 on havainnollistettu piisubstraatille 35 kasvatettua GaAs-kalvoa. Puskurikerroksen paksuus voi vaih- 7 81926 della alueella 4 - 300 nm, edullisesti alueella 50 - 150 nm. GaAs-kalvon kokonaisvahvuus on tyypillisesti 1-2 yum.

Esimerkki 1

Koe käsitti Si (100) substraattien valmistamisen, 5 jotka oli leikattu 4° kohti [011]:aa, GaAs-kerrosten kasvattamisen ja näytteiden tutkimisen Rutherford-takaisin-sironnalla/kanavoinnilla (RBS), röntgensädediffraktiolla ja Hall-liikkuvuusmittauksilla.

O

Kooltaan 8x8 mm Si-substraatit asennettiin Mo-kuu-10 menninlohkolle (indium-vapaa) ja sijoitettiin MBE-järjes-telmään. Ennen GaAs-kasvatusta substraatteja kuumennettiin kasvatuskammiossa 850°C lämpötilassa 30 minuutin ajan.

Kalvot kasvatettiin paksuuksiin, jotka olivat alueella 0,45 -1,9yum, sekä keksinnön mukaisella MEE/MBE-me-15 netelmällä että vertailun vuoksi myös pelkällä MBE-menetel-mällä käyttäen Kryovak Ltd:n kolmikammioista MBE-järjestelmää.

MBE-kasvatuksessa höyrystettiin ensimmäinen noin 40 nm GaAs-kerros substraatin lämpötilassa Tg » 280°C kasva-20 tusnopeudella 0,2^um/h. Sitten substraatti kuumennettiin lämpötilaan 600°C ja kasvatusnopeus kasvatettiin arvoon 0,8 ^um/h.

MEE/MBE-kasvatuksessa höyrystettiin ensin noin 100 nm puskurikerros MEE:llä lämpötilassa Tg ** 300°C kasvatus-25 nopeudella 0,5 ^im/h. Puskurikerroksen höyrystämisen jälkeen kasvatusta jatkettiin MBErllä lämpötilassa 600°C ja nopeudella 1,0 yum/h.

RBS-kanavoitumismittaukset suoritettiin käyttäen 2,3 MeV ^He-ionisuihkua, jonka kulmapoikkeama oli pienempi kuin 30 0,02° ja joka tuotettiin 2,5 MeV:in Van der Graaf -gene raattorista. Ionisuihku suunnattiin linjaan GaAs:n [100]-kideakseliin nähden. Suuntaus oli toistettavissa paremmalla kuin 0,05° tarkkuudella. Röntgensädemittaukset tehtiin käyttämällä standardityyppistä yksikiteistä röntgensädedif-35 fraktometria, joka oli varustettu Cu-anodilla. Yhdelle 8 81926 näytteistä mitattiin myös elektronien Hall-liikkuvuus.

Kuvio 3 esittää takaisinsirontaspektrit 0,45 ja 0,48 yum paksuisista GaAs-kerroksista, jotka on kasvatettu MEE/-MBE:llä ja vastaavasti MBE:llä Si(100)-substraateille, ja 5 GaAs(100)-pulkkikiekosta.

RBS-kokeessa saadaan siirtyneiden Ga- ja As-atomien tiheys ND suhteessa atomien kokonaistiheyteen N (käsittelemättömässä) GaAs-pulkissa syvyyden x funktiona yhtälöstä

Nd/N = [Ha(x) - Hv(x)]/[Hr(x) - Hv(x)], 10 missä ja Hy merkitsevät suunnattuja takaisinsi- rontasuuntoja GaAs-kalvosta ja vastaavasti GaAs-bulkkiki-teestä. HR on saanto, joka saadaan satunnaisorientaatiossa. On huomattava, että yhtälö (1) on järkevällä tarkkuudella pätevä vain näytteen pinta-alueella X = 0 - 1^m, mikä joh-15 tuu kanavoitumisen poistumisilmiöstä, joka lisää saantoa suuremmilla syvyyksillä.

Kuvio 4 esittää suhteen ND/N (yhtälö 1) syvyyden funktiona kalvopaksuuksille 0,45^um (alempi käyrä) ja 0,48 yum (ylempi käyrä) laskettuna kuvion 4 spektreistä.

20 Kuvio 5 esittää suhteen ND/N kalvopaksuuksille 1,85 ^um (alempi käyrä) ja 1,89^um (ylempi käyrä) kanavoitumisen poistumisilmiön korjaamisen jälkeen. Tasaiset käyrät on saatu konvoloimalla alkuperäinen spektri 20 keV levyisellä Gaussin-jakaumalla.

25 Seuraavassa taulukossa I on annettu Rutherford-ta kaisinsironnan (100)-suunnatut minimisaannot ja (400)-rönt-gensädediffraktion FWMH-arvot (full widths at half maximum) .

II

9 81926

Taulukko I

kalvon kasvatus- GaAs Si FWHM

5 paksuus tekniikka xmin xmin (kulmami- ^um) nuutteina) 0,45 MEE/MBE 0,041 0,35 7,2 0,48 MBE 0,073 0,50 9,6 10 1,06 MBE 0,038 0,50 1,41 MBE 0,039 0,51 1,85 MEE/MBE 0,033 0,38 3,7 1,89 MBE 0,036 0,49 4,7 käsittelemä- bulkkikide 0,033 - 2,7 15 tön GaAs

Si-substraatti bulkkikide - 0,031

Kuviot 3-5 osoittavat, että GaAs-kerrosten laatu 20 paranee paksuuden kasvaessa ja että alkuhöyrystysten laatu vaikuttaa voimakkaasti kiderakenteen kehitysnopeuteen. Siirtyneiden atomien tiheys X:n funktiona yhdessä Xm^n ja FWHM arvojen kanssa muodostavat selvän todisteen siitä, että MEE-menetelmällä muodostettu puskurikerros parantaa ki-25 derakennetta merkittävästi läpi koko kalvon. MEE:n vaikutukset nähdään selvimmin kuvion 4 ohuissa kalvoissa, joissa ei tarvita kanavoitumisen poistumisen korjausta. Erityisen mielenkiintoinen on myös havainto, että alhainen xmin = 0,033, joka on sama kuin GaAs-bulkkikiteellä, saadaan jo 30 1,85/um kerrospaksuuksilla, kun kasvatus tapahtuu keksinnön mukaisella menetelmällä (MEE/MBE).

Paksuudeltaan 1,85 um GaAs-kerroksen (MEE/MBE) sähköisen laadun arvioimiseksi seostiin 0,5 um paksuinen pinta-alue Siiliä tasolla - Na e 4 x 1017 cm-^. Van der 35 Pauw-Hall -mittaukset tällä antoivat kalvolla elektronien 1° 81926 liikkuvuudeksi yuH arvon 3100 cm2/Vs huoneenlämpötilassa. Vertailun vuoksi mainittakoon, että samalla tasolla seostetuilla n-tyypin GaAs/GaAs-kalvoilla, jotka valmistettiin MBE-menetelmällä, yuH oli normaalisti noin 3300 cm2/Vs· 5 Esimerkki 2

Paksuudeltaan 1 um GaAs-kalvot kasvatettiin GaAs-substraatille MBE:llä (600°C, 1 yum/h) ja MEE/MBE:llä (50 -200 nm puskurikerros MEE/300°C, jatkossa MBE/600°C).

Mikroskooppikuvassa havaitut soikiovirheet jakautui-10 vat kahteen pääluokkaan: toisiaan lähellä olevat virheet A ja pienemmät, yksittäiset virheet B. MEE/MBE-kalvot sisälsivät lähes täysin A-tyypin virheitä, joilla on silmin nähtävät ydinhiukkaset. A-tyypin virheillä oli toisinaan keskikohdissaan galliumpisarat pölyhiukkasten sijasta. A-tyy-15 pin virheitä oli hyvin vähän, tavallisesti alle 10 näytettä kohti, mikä käytännöllisesti katsoen on sama kaikilla näytteillä. MBE-kalvot sisälsivät pääasiallisesti B-tyypin virheitä, joilla oli pieniä tai ei lainkaan ydinhiukkasia. Täten voidaan todeta, että MEE/MBE-kasvatuksen pienentynyt 20 virhetiheys saavutetaan poistamalla B-tyypin virheitä, ts., pienten hiukkasten tai muiden mikroskooppisten pintaepäpuh-tauksien vaikutus substraatilla.

Lisäksi monet esikasvatetun pinnan hiukkaset ja muut epäpuhtaudet, jotka kehittävät soikiovirheitä MBE-kasvatuk-25 sessa, eivät tee sitä MEE/MBE-kasvatuksessa. Tämä virheiden vähentyminen saattaa liittyä (lähes) täydellisen yksiatomi-sen kerroksen muodostumiseen, joka saavutetaan jokaisella MEE-pulssilla. Helposti kulkeutuvien Ga-atomien oletetaan arseenivapaassa ympäristössä kostuttavan pinnan melko homo-30 geenisesti. Seuraava As^-pulssi oli riittävän pitkä mahdollistaakseen As-atomien valloittaa kaikki tasapainotilan ki-derakennepaikat Ga:lla kyllästetyllä pinnalla. Siten on ajateltavissa, että jos kasvatus aloitetaan atomeja kerros kerrokselta pinoamalla, pienet sakkautumat substraatin al-35 kuperäisellä pinnalla "hautautuvat" eivätkä aiheuta soikio-

II

11 81926 virheitä, kun kalvo kasvaa paksummaksi. Tätä näkemystä tukevat havainnot erilaisilla MBE- ja MEE/MBE-kalvoissa olevilla virhetyypeillä.

Selitys ja siihen liittyvät piirrokset on tarkoitet-5 tu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (3)

12 81 926

1. Molekyylisuihkuepitaksimenetelmä GaAs-kalvon kasvattamiseksi Si-tai GaAs-substraatin pinnalle kohdistamal- 5 la substraatin kasvatettavalle pinnalle tyhjökammiossa ainakin yksi höyrysuihku, joka sisältää GaAs-yhdisteen Ga-alkuainekomponentin, ja ainakin yksi höyrysuihku, joka sisältää GaAs-yhdisteen As-alkuainekomponentin, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää seuraavat vai- 10 heet: A) GaAs-puskurikerroksen kasvattamisen substraatin pinnalle syöttämällä GaAs-yhdisteen alkuaineet ensimmäiseen lämpötilaan lämmitetyn substraatin pinnalle vuorotellen atomikerros kerrallaan, jolloin kutakin atomikerrosta 15 muodostettaessa kasvatettavaan pintaan kohdistetaan vain yhtä GaAs-yhdisteen alkuainekomponenttia sisältävä höyry-suihku, B) substraatin lämmittämisen toiseen lämpötilaan, joka on korkeampi kuin ensimmäinen lämpötila, ja toisen,

20 GaAs-kerroksen kasvattamisen puskurikerroksen päälle syöt tämällä GaAs-yhdisteen molemmat alkuainekomponentit samanaikaisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen lämpötila on alueella 25 100 - 600°C ja toinen lämpötila on alueella 500 - 700°C.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puskurikerroksen minimipak-suus on noin 4 - 5 nm. Il 13 81926