[发明专利]化合物半导体的沉积方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过利用光CVD、热CVD、MBE等而使三元以上的化合物半导体沉积在基板上的化合物半导体的沉积方法。

背景技术

作为蓝光、白光等具有任意的发射波长的单色的LED用半导体材料，如在氮化镓(GaN)中混合了In的氮化铟镓(InGaN)、混合了Al的氮化镓铝(GaAlN)等那样，由三元以上构成的氮化镓系化合物半导体受到注目(例如，参见专利文献1)。

然而，若构成这样的LED的三元以上的化合物半导体的发射波长发生偏离，即使偏离1nm，所得到的RGB图像的色调本身就会产生变化。作为利用了该三元以上的化合物半导体的LED，以上述InGaN为例，发射波长随着GaN中混合In的比例而发生变化，假设GaN的发射波长为约400nm，与此相对InN为1.5μm。即，对于该InGaN而言，根据In的混合比例，可以得到由400nm～1.5μm的波段中所期望的发射波长构成的化合物半导体。相反地，若In的混合比例发生变化，即使是略微的变化，所得到的化合物半导体的发射波长就会发生很大的变化。

以往，无法以高精度调整In的混合比例，对于发射波长，无法消除纳米级的偏差。因此，存在难以提高所制造的LED的成品率的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-310819号公报

非专利文献

非专利文献1：大津元一、小林洁“ナノフオトニクスの基礎(纳米光子学的基础)”Ohmsha，P141，P206～P208(2006年)

发明内容

因此，本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种化合物半导体的沉积方法和装置，其在使三元以上的化合物半导体在基板上沉积时能够以纳米级调整其发射波长。

本发明人为了解决上述课题，进行了深入研究，结果着眼于以下方面：通过使化合物半导体在基板上沉积的同时对该基板上照射传播光，基板上沉积的化合物半导体的微粒会产生基于传播光的近场光。并且，还着眼于以下方面：通过产生该近场光，所要沉积的化合物半导体能够以多阶段形成新的振动能级。通过以多阶段形成新的振动能级，介由该振动能级，能够激发与激发能量(该激发能量为传播光所具有的能量以下)对应的成分，能够使该成分脱离。

为了解决上述课题，方案1所述的化合物半导体的沉积方法是使三元以上的化合物半导体在基板上沉积的化合物半导体的沉积方法，其特征在于，在使化合物半导体向基板上沉积的同时，对该基板上照射传播光，所述传播光的能量比由该化合物半导体的元素比例计算出的激发能量小，利用该传播光激发上述化合物半导体中与上述传播光所具有的能量以下的激发能量对应的成分，使其脱离。

为了解决上述课题，方案2所述的化合物半导体的沉积方法是使三元以上的化合物半导体在基板上沉积的化合物半导体的沉积方法，其特征在于，在使化合物半导体向基板上沉积的同时，对该基板上照射传播光，所述传播光的能量比由该化合物半导体的元素比例计算出的激发能量小，使在上述基板上沉积的上述化合物半导体的微粒产生基于上述照射的传播光的近场光，基于所产生的上述近场光，上述化合物半导体以多阶段形成新的振动能级，介由该新的振动能级之中具有上述传播光所具有的能量以下的激发能量的振动能级，利用该传播光使上述化合物半导体中与该激发能量对应的成分激发，使其脱离。

为了解决上述课题，方案3所述的化合物半导体的沉积方法是通过对供给到反应室内的气体照射沉积用的传播光来促进光化学反应、使三元以上的化合物半导体在基板上沉积的化合物半导体的沉积方法，其特征在于，在使化合物半导体向基板上沉积的同时，对该基板上照射脱离用的传播光，所述传播光的能量比由该化合物半导体的元素比例计算出的激发能量小，使在上述基板上沉积的上述化合物半导体的微粒产生基于上述照射的沉积用的传播光的近场光，基于所产生的上述近场光，上述化合物半导体以多阶段形成新的振动能级，介由该新的振动能级之中具有上述脱离用的传播光所具有的能量以下的激发能量的振动能级，利用该脱离用的传播光使上述化合物半导体中与该激发能量对应的成分激发，使其脱离。

为了解决上述课题，方案4所述的化合物半导体的沉积装置是使三元以上的化合物半导体在基板上沉积的化合物半导体的沉积装置，其特征在于，在使化合物半导体向基板上沉积的同时，对该基板上照射传播光，所述传播光的能量比由该化合物半导体的元素比例计算出的激发能量小，利用该传播光激发上述化合物半导体中与上述传播光所具有的能量以下的激发能量对应的成分，使其脱离。