JPH01143197A - 分子線生成方法 - Google Patents
分子線生成方法Info
- Publication number
- JPH01143197A JPH01143197A JP30094787A JP30094787A JPH01143197A JP H01143197 A JPH01143197 A JP H01143197A JP 30094787 A JP30094787 A JP 30094787A JP 30094787 A JP30094787 A JP 30094787A JP H01143197 A JPH01143197 A JP H01143197A
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- Japan
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- molecular beam
- reaction
- cell
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、分子線生成方法に関するものであり、詳細に
は低温で生成可能なハロゲン化合物分子線を生成する方
法に関する。
は低温で生成可能なハロゲン化合物分子線を生成する方
法に関する。
（従来の技術）
分子線を具体的に用いたものとしては例えば分子線エピ
タキシー（ＭＢＥ）が、上げられる。ＭＢＥは、超高真
空中で分子線を高温に保たれた基板上に照射しエビタキ
ャル成長させるもので、通常分子線源としてクヌードセ
ンセル（Ｋセル）、電子衝撃式蒸発源（Ｅガンセル）が
用いられている。後者は、電子ビームを集束して溶融金
属に照射し、局所的に温度を上昇させて原料を蒸発させ
るもので、Ｓｉや高融点金属の分子線源に用いられる。
タキシー（ＭＢＥ）が、上げられる。ＭＢＥは、超高真
空中で分子線を高温に保たれた基板上に照射しエビタキ
ャル成長させるもので、通常分子線源としてクヌードセ
ンセル（Ｋセル）、電子衝撃式蒸発源（Ｅガンセル）が
用いられている。後者は、電子ビームを集束して溶融金
属に照射し、局所的に温度を上昇させて原料を蒸発させ
るもので、Ｓｉや高融点金属の分子線源に用いられる。
一方にセルは、高温に保たれたルツボ中に原料を設置し
、生じる原料蒸気を分子線源とするものである。■−Ｖ
、Ｉｔ−ＶＩ族化合物半導体のＭＢＥに関しては、通常
にセルが用いられている。
、生じる原料蒸気を分子線源とするものである。■−Ｖ
、Ｉｔ−ＶＩ族化合物半導体のＭＢＥに関しては、通常
にセルが用いられている。
（発明が解決しようとする問題点）
例えば、Ｉ−Ｖ族化合物半導体のＭＢＥでは、■族金属
の蒸気圧が比較的低いため、■族のにセルではルツボの
温度をｔｏｏｎ’ ｃ以上しなければならない。このた
めルツボ付近からの放出ガスにより、原料金属や雰囲気
が汚染される可能性がある。またこの温度では■族金属
はルツボ中で溶融しているが、融液中に金属蒸気による
気泡が生じることがしばしばある。この気泡が液面に達
し破裂すると、液滴が周囲にまき散らされることになり
、一部は基板上に達する。これは飛沫同伴現象として知
られ、表面欠陥の原因となる。Ｅガンセルに関しても、
高温のフィラメンｌ−による真空漕の汚染という問題が
あり、また蒸発源の設置位置についても制約があった。
の蒸気圧が比較的低いため、■族のにセルではルツボの
温度をｔｏｏｎ’ ｃ以上しなければならない。このた
めルツボ付近からの放出ガスにより、原料金属や雰囲気
が汚染される可能性がある。またこの温度では■族金属
はルツボ中で溶融しているが、融液中に金属蒸気による
気泡が生じることがしばしばある。この気泡が液面に達
し破裂すると、液滴が周囲にまき散らされることになり
、一部は基板上に達する。これは飛沫同伴現象として知
られ、表面欠陥の原因となる。Ｅガンセルに関しても、
高温のフィラメンｌ−による真空漕の汚染という問題が
あり、また蒸発源の設置位置についても制約があった。
（問題を解決するための手段）
本発明は、高温に保持された容器中に分子線原料を設置
し、上記反応容器中にハロゲン原子を含むガスを導入し
て上記原料と反応させ、該反応により生じたハロゲン化
物の蒸気を分子線源とすることを特徴とした分子線生成
方法を提供するものである。
し、上記反応容器中にハロゲン原子を含むガスを導入し
て上記原料と反応させ、該反応により生じたハロゲン化
物の蒸気を分子線源とすることを特徴とした分子線生成
方法を提供するものである。
（作用）
金属とハロゲンガスの反応は比較的低温で起き、またハ
ロゲン化物の蒸気圧は、金属単体の蒸気圧より高い。こ
のため、Ｋセルに比ベセルの温度を著しく低くすること
ができ、放出ガスの影響を抑えることができる。また融
液中に金属蒸気の気泡ができることもない。さらに従来
にセルでは使えなかった高融点金属にも適用できる。
ロゲン化物の蒸気圧は、金属単体の蒸気圧より高い。こ
のため、Ｋセルに比ベセルの温度を著しく低くすること
ができ、放出ガスの影響を抑えることができる。また融
液中に金属蒸気の気泡ができることもない。さらに従来
にセルでは使えなかった高融点金属にも適用できる。
（実施例）
以下本発明について実施例を示す図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は、本発明に基づ（ＧａＣ１分子線セルの概略図
である。分子線セルは真空容器１にフランジ２により固
定される。原料ガスとしては塩素ガスを用いた。Ｇａ３
は石英製のボート４に置かれており、またボート４はタ
ンクルヒーター５の巻かれた石英反応管６中に設置され
る。塩素ガス７は、ステンレスパイプ８によりセル内に
導入され、さらに石英パイプ９から反応管６に導かれる
。反応管６の先端には、石英製のノズル１０が設置され
ている。ノズル１０の径は、塩素ガス導入時に反応管６
内が一定の圧力以下になるようにした。タンクルヒータ
ー５の周囲には、熱輻射を防ぐため、ラディエーション
シールド１１が設けである。反応管６の温度は熱電対１
２で測定され、ＰＩＤ制御される。また真空容器１中の
ガス成分の分析をするために、四重極質量分析器（ＱＭ
Ｓ）１３が設けられている。この装置において、反応管
温度を６００°Ｃ１塩素ガス流量を１ ｓｅｅ■とし、
ガス成分をＱＭＳで測定したところ、ＧａＣｌに対応す
るピークが見られた。これより、本分子線セルによりＧ
ａＣ１分子線が得られたことがわかる。
である。分子線セルは真空容器１にフランジ２により固
定される。原料ガスとしては塩素ガスを用いた。Ｇａ３
は石英製のボート４に置かれており、またボート４はタ
ンクルヒーター５の巻かれた石英反応管６中に設置され
る。塩素ガス７は、ステンレスパイプ８によりセル内に
導入され、さらに石英パイプ９から反応管６に導かれる
。反応管６の先端には、石英製のノズル１０が設置され
ている。ノズル１０の径は、塩素ガス導入時に反応管６
内が一定の圧力以下になるようにした。タンクルヒータ
ー５の周囲には、熱輻射を防ぐため、ラディエーション
シールド１１が設けである。反応管６の温度は熱電対１
２で測定され、ＰＩＤ制御される。また真空容器１中の
ガス成分の分析をするために、四重極質量分析器（ＱＭ
Ｓ）１３が設けられている。この装置において、反応管
温度を６００°Ｃ１塩素ガス流量を１ ｓｅｅ■とし、
ガス成分をＱＭＳで測定したところ、ＧａＣｌに対応す
るピークが見られた。これより、本分子線セルによりＧ
ａＣ１分子線が得られたことがわかる。
ここで示したセルは、Ｇａの他にＩｎにも用いることが
できる。また石英と反応するＡ１についても、石英のか
わりに熱分解窒化ホウ素を用いることにより使用可能で
ある。さらに、■−Ｖ族化合物半導体の原料以外にも、
反応管材料の使用可能な温度範囲内でハロゲン原子を含
むガスと反応するような原料について、本発明は用いる
ことができる。従って、ＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体のＭ
ＢＥ等でも応用できる。ここでは反応ガスとして塩素ガ
スを用いたが、この他に塩化水素、臭素などのガスを用
いることもできる。さらに本発明の用途は結晶成長に限
られたものではなく例えば、ドーピングなどにも利用で
きることは言うまでもない。
できる。また石英と反応するＡ１についても、石英のか
わりに熱分解窒化ホウ素を用いることにより使用可能で
ある。さらに、■−Ｖ族化合物半導体の原料以外にも、
反応管材料の使用可能な温度範囲内でハロゲン原子を含
むガスと反応するような原料について、本発明は用いる
ことができる。従って、ＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体のＭ
ＢＥ等でも応用できる。ここでは反応ガスとして塩素ガ
スを用いたが、この他に塩化水素、臭素などのガスを用
いることもできる。さらに本発明の用途は結晶成長に限
られたものではなく例えば、ドーピングなどにも利用で
きることは言うまでもない。
（発明の効果）
本発明によれば、低温で分子線が得られるため、セルか
らの放出ガスおよび飛沫同伴効果を抑制することができ
る。
らの放出ガスおよび飛沫同伴効果を抑制することができ
る。
第１図は、本発明にかかる実施例を示す概略図１ 真空
容器 ２ フランジ Ｇａ ４ ボート ５ タンタルヒーター ６ 反応管 ７ 塩素ガス ８ ステンレスパイプ ９ 石英パイプ １０ ノズル １１ ラディエーションシールド １２ 熱電対 １３ 四重極質量分析器
容器 ２ フランジ Ｇａ ４ ボート ５ タンタルヒーター ６ 反応管 ７ 塩素ガス ８ ステンレスパイプ ９ 石英パイプ １０ ノズル １１ ラディエーションシールド １２ 熱電対 １３ 四重極質量分析器
Claims (1)
- 高温に保持された容器中に分子線原料を設置し、上記反
応容器中にハロゲン原子を含むガスを導入して上記原料
と反応させ、該反応により生じたハロゲン化物の蒸気を
分子線源とすることを特徴とした分子線生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30094787A JPH01143197A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 分子線生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30094787A JPH01143197A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 分子線生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01143197A true JPH01143197A (ja) | 1989-06-05 |
Family
ID=17891007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30094787A Pending JPH01143197A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 分子線生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01143197A (ja) |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP30094787A patent/JPH01143197A/ja active Pending
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