0.9〜1.6eV間で所望の値にすることが可能な半導体装置に関する。SiIV族系の半導体材料としてSi−Ge合金が知られている。1333(1986))。gがSiより小さいことを利用して、SiとSi−Geの多層膜を用いたホトダイオードや、変調ドーピング電界効果トランジスタ等が試作されている。Si-Ge合金薄膜では歪みのためにミスフイツト転位が生じやすくなる。従つてSi上にSi−Ge合金薄膜を成長させた場合、ミスフイツト転移が生じずに成長させることができる臨界膜長が存在する。322(1985))。このように従来技術では、Si上にSi−Ge合金薄膜をこの臨界膜厚以上に成長させた場合には、薄膜中に多数のミスフイツト転位が生じ、結晶性の良い薄膜が得られないという問題点があつた。gを連続的に変化させることが可能な新しい半導体装置を提供することにある。Problems]上記目的は、半導体装置において、Siを主体とする半導体材料より成る格子定数の大きな第1の半導体層に対してSi−Ge合金にCを添加させた半導体材料より成る第2の半導体層をヘテロ接合させることにより達成される。Si,Si−Ge−C合金の格子定数をSiのそれと一致させることが可能である。gを連続的に変化させることが可能である。gを連続的に変えることが可能となる。以下、実施例を用いて本発明の詳細を説明する。化学洗浄を行つたSi(100)基板を分子線エピタキシー(MBE)装置へ導入し、超高真空下で熱処理によりSi表面を清浄にする。(111)面やその他の面でもかまわない。Torr以下であり、蒸発源として独立した複数個の分子線ないし原子線の発生源を有する蒸発装置の一種である。Torrで、蒸発源として、Si,C用にそれぞれ別の電子銃を有し、Ge用にクヌーセンセルを有するものである。Ge.次に表面を清浄化したSi基板の温度を600°Cに設定し、温度が一定になつた時点からSi−Ge−Cの成長を開始する。80:18:2になるように設定した後、Si−Ge−C膜の成長を行う。Si−Ge−C膜厚がほぼ1μmになつたところで膜成長を停止する。Si基板のそれとほとんど一致しており、この結果、転位密度の非常に低く結晶性の良い膜が得られた。)の関係について述べる。g).前実施例と同様の方法により、Si基板上にSi,Ge及びCの原子線を照射し、Si−Ge−C合金膜を成長させた。film.この時、Si,Ge及びCの組成比がそれぞれ60:36:4(膜1),40:54:6(膜2),20:72:8(膜3),0:90:10(膜4)となるようにビーム強度を設定する。Cの組成比は9:1である。1μmになつたところで膜成長を停止する。GeとCの組成比を9:1にすれば良いことがわかつた。gであつた(第1図)。Si-Ge−C合金膜を得ることができる。1.1〜1.6eVの範囲で変化させることが可能である。実施例1と同様の方法により、Si基板上にSi,Ge,Cの組成比が80:18:2のSi−Ge−C合金膜を1μm成長させた。si−Ge−C合金膜上にSiのビームのみを照射し、膜厚1μmのSi膜を成長させた。m.このようにして作製したSi膜は、転位密度が非常に低く結晶性の良い膜であつた。constantsC膜上にSi膜をエピタキシヤル成長できる。本実施例では、Si−Ge−C合金膜にドーピングを行つた場合について述べる。substrate膜の成長を行う。この時、Si,Ge及びCのビーム強度比が80:18:2となるように設定する。同時にSbを分子線源より供給し、n型のSi−Ge−C合金膜を成長させた。Si-Ge−C膜厚がほぼ1μmになつたところで膜成長を停止する。m.このようにして作製したSi−Ge−C合金膜は良い結晶性を示し、その結晶性は不純物のドーピングによつて影響を受けない。Si基板上に交互に成長させた多層膜において、Si膜のみにドーピングを行うスーパードーピングは、ドーパントの活性率を増加するのに有効であつた。caseSi−Ge−C合金膜のそれとが一致している場合について述べたが、格子定数の不整合が小さい場合にも、Si基板上にSi−Ge−C膜をミスフイツトによる転位の発生なしに成長する例について、以下に述べる。Si基板上に成長させる。29:1で膜厚1μmの膜5、同じ組成比で膜厚0.1μmの膜6、及びSi:Ge:C=70:28:2で膜厚1μmの膜7を作製した。Siのそれと比べて約0.8%の格子不整合があり、歪みのために膜と基板との間に多数のミスフイツト転位が発生した。同じ組成の膜6では、膜が薄いために基板と平行方向の膜の格子定数がSiのそれと一致したコンメンシユレートな成長をした。膜7では、膜の格子定数とSi基板のそれとの相異によつて、膜中に約0.4%の歪みが生じたが、歪みが小さいためにコンメンシユレートな成長をし、高結晶性の膜が得られた。value.以上の結果より、Si−Ge−C合金の格子定数とSiのそれとの不整合が1%程度である場合でも、膜が薄ければ結晶性の良い膜が得られるが、望ましくは、膜と基板との格子不整合が0.5%以内であれば良い。上記の条件を満たす組成の範囲は、格子不整合が1%以内である場合は、GeのCに対する原子数の割合が6.7から12の範囲であり、格子不整合が0.5%の場合には、Ge/C(原子数の比)が7.6から10の範囲である。10.本実施例により、Si上にエピタキシヤル成長する膜の組成は、Ge/C(原子数比)が6.7から12の範囲、望ましくは7.6から10の範囲であればよい。Si-Ge−C合金膜の作製について述べたが、熱CVDや光CVD,プラズマCVD,マイクロ波CVD,MOCVD等の製膜方法を用いても、上記実施例で述べたのと同様のSi−Ge−C合金膜の作製が可能である。Ge,C用としてメタンを用いるが、その他のガスたとえばハロゲン化物,有機シラン,ゲルマンなどであつてもかまわない。MOCVD法では、有機シリコン,有機ゲルマニウム,メタン等を用いて、Si基板上にSi−Ge−C合金膜を作製する。methodsSi−Ge−C合金膜は、MBE法によつて作製した膜と同様の性質を示した。methods合金膜は、バイポーラトランジスタのベースやエミッタ、変調ドーピングFETのチヤネル等に有効であつた。FET.また、Si−Ge−C合金膜をi層に用いた受光素子においても、非常に有効であつた。effective.次に、Si−Ge−C合金膜をSi−Ge上へ成長させた例について以下に述べる。実施例1と同様の装置及びSi基板上にSi−Ge膜を成長させる。この時、SiとGeのビーム強度が90:10になるように設定した。Si−Ge合金膜が0.1μmになつたところで膜成長を停止する。このようにして作製したSi−Ge合金膜上に、さらにSi−Ge−C合金膜を成長させる。このときSi,Ge,Cのビーム強度比が90:9:1となるように設定した。Si−Ge−C膜の膜厚が1μmとなつたところで成長を停止した。m.このようにして作製したSi−Ge−C合金膜の格子定数は、Siのそれと一致しているが、Si−Ge合金膜のバルクの格子定数とは約0.4%の不整合がある。Si-Ge合金膜は臨界膜厚より薄いため、基板と平行な方向の格子定数はSiと一致して成長していた。Si-Ge-C合金膜とSi−Ge合金膜との界面にはミスフイツト転位は発生しなかつた。occurred.本実施例により、Si−Ge−C合金膜はSi−Ge合金膜上へのエピタキシヤル成長が可能である。本発明によれば、IV族系半導体材料のSi−Ge−C合金膜を用いて、その組成を変えることによりSiとの格子不整合が小さく、Si上にエピタキシヤル成長できる製造容易な半導体装置を得ることができる。Si-Ge-C合金膜の組成を適当に選ぶことにより、格子定数を一定に保つたままでバンドギヤツプを0.9〜1.6eVの範囲で制御可能な半導体装置を得ることができる。DRAWINGS第1図はSiと格子整合した、Si−Ge−C合金膜の組成とバンドギヤツプの関係を表わした図である。SiGeおよびCを含有する結晶性合金より成る第2の半導体層とを有することを特徴とする半導体装置。atm%12atm%以下であることを特徴とする半導体装置。secondの半導体層との格子定数の不整合は1%以下であることを特徴とする半導体装置。less.【請求項4】特許請求の範囲第1項記載の半導体装置において、前記第2の半導体層はCに対するGeの含有量が原子数比で6.7以上12以下であることを特徴とする半導体装置。ratio.【請求項5】特許請求の範囲第4項記載の半導体装置において、前記含有量は原子数比で、7.6以上10以下であることを特徴とする半導体装置。