JPH01160900A - Method for liquid-phase epitaxial growth of semiconductor crystal and apparatus therefor - Google Patents

Method for liquid-phase epitaxial growth of semiconductor crystal and apparatus therefor

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JPH01160900A
JPH01160900A JP62319792A JP31979287A JPH01160900A JP H01160900 A JPH01160900 A JP H01160900A JP 62319792 A JP62319792 A JP 62319792A JP 31979287 A JP31979287 A JP 31979287A JP H01160900 A JPH01160900 A JP H01160900A
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体結晶の液相成長法及び装置に関し、特
に温度差法により■−■族化合物半導体の結晶を成長さ
せる方法及び装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for liquid phase growth of semiconductor crystals, and particularly to a method and apparatus for growing crystals of ■-■ group compound semiconductors by a temperature difference method. It is.

〔従来の技術及び問題点〕[Conventional technology and problems]

従来、例えばII−Vl族化合物半導体等の半導体結晶
を結晶成長させる場合、例えば第5図に示すように、先
ず石英管1の下端1aを平坦になるように封じ、この石
英管1の内壁に接するように熱導電率の高′い物質から
成るヒートシンク3を装着固定し、このとき該ヒートシ
ンク3の下方に空洞を形成することにより、結晶成長時
に高温炉内でヒートシンク3が膨張しても該石英管1に
歪が生じないようにしておくと共に、さらに上記ヒート
シンク3上に該ヒートシンク3に密着するようにZn5
e基板結晶4を入れ、円筒状の石英製基板止め5により
該基板結晶4を固定し、その後所定の組成になるように
混合されたSe、 Teの溶媒6と成長素材であるZn
5e多結晶粒子のソース結晶7を入れて、2 X 10
−’Torr程度の高真空で石英管1の上端を封じ切る
ことにより、成長用アンプル8を製作する。
Conventionally, when growing a semiconductor crystal such as a II-Vl group compound semiconductor, for example, as shown in FIG. A heat sink 3 made of a material with high thermal conductivity is attached and fixed so as to be in contact with the heat sink 3, and a cavity is formed below the heat sink 3, so that even if the heat sink 3 expands in the high temperature furnace during crystal growth, the In addition to preventing distortion from occurring in the quartz tube 1, a layer of Zn5 is placed on the heat sink 3 so as to be in close contact with the heat sink 3.
e Substrate crystal 4 is placed, and the substrate crystal 4 is fixed with a cylindrical quartz substrate fixing member 5. After that, a solvent 6 of Se and Te mixed to a predetermined composition and Zn as a growth material are added.
Insert source crystal 7 of 5e polycrystalline particles, 2 x 10
A growth ampoule 8 is manufactured by sealing off the upper end of the quartz tube 1 under a high vacuum of about -' Torr.

このようにして製作された成長用アンプル8を予め所定
温度に設定された加熱炉(図示せず)内にセットし、こ
の加熱炉内を例えば基板結晶4の位置Aで温度T6.溶
媒6の位WBで温度T2(Tz >’r、 )となるよ
うに(第6図参照)、はぼ10℃/cmの温度勾配を持
つように加熱する゛ことにより、ヒートシンク3上に配
置された基板結晶4の上に温度差法により結晶9を成長
させるようにしている。
The growth ampoule 8 manufactured in this way is set in a heating furnace (not shown) that is preset to a predetermined temperature, and the inside of this heating furnace is heated to a temperature T6. By heating the solvent 6 at WB to a temperature T2 (Tz >'r, ) (see Figure 6) with a temperature gradient of approximately 10°C/cm, the solvent is placed on the heat sink 3. A crystal 9 is grown on the grown substrate crystal 4 by a temperature difference method.

この場合、先ず成長用アンプル8の上端を下向きになる
よう反転させて、該上端を成長温度TIより高い温度に
加熱することによって、約2時間程度Se、 Te中に
Zn5eを均一に溶解さ□せる、所謂メルトアロイを行
なってメルト6′とした後、成長用アンプル8の上端を
上向きになるよう正転させて上記メルト6°を基板結晶
4に接触させることにより、基板結晶4上に、例えば1
.0〜10.0μm/hrの速度でZn5e工ピタキシ
ヤル成長層9を得るようにしている。
In this case, first invert the top end of the growth ampoule 8 so that it faces downward, and heat the top end to a temperature higher than the growth temperature TI to uniformly dissolve Zn5e in Se and Te for about 2 hours. After performing so-called melt alloying to obtain a melt 6', the upper end of the growth ampoule 8 is rotated in the normal direction so that the upper end of the growth ampoule 8 faces upward to bring the melt 6° into contact with the substrate crystal 4. 1
.. The Zn5e pitaxial growth layer 9 is obtained at a rate of 0 to 10.0 μm/hr.

しかしながら、成長用アンプル8を反転させてメルトア
ロイを行なう際に、メルトアロイの温度。
However, when performing melt alloying by inverting the growth ampoule 8, the temperature of the melt alloy may change.

時間によっては、必ずしもZn5e多結晶粒子7が溶媒
6中に完全に溶解して均一なメルト6”となるとは限ら
ない0例えば、メルトアロイの温度が低い場合や時間が
短い場合等には、Zn5e多結晶粒子7は溶媒6のSe
、 Te中に完全には溶解しきれず、残存してしまうこ
とになる。この状態で成長用アンプル8を正転さ□せて
結晶成長を開始すると、上述のように残存しているZn
5e多結晶粒子7が基板結晶4上に落下することとなり
、該基板結晶4上に結晶成長されたエピタキシャル成長
層9内にZn5e多結晶粒子7がそのままの形で混入し
てしまうので、良質のエピタキシャル成長層9が得られ
なくなってしまう。
Depending on the time, the Zn5e polycrystalline particles 7 may not necessarily completely dissolve in the solvent 6 to form a uniform melt 6''. For example, if the melt alloy temperature is low or the time is short, the Zn5e polycrystalline particles 7 may Crystal particles 7 are Se of solvent 6
, will not be completely dissolved in Te and will remain. In this state, when the growth ampoule 8 is rotated in the normal direction to start crystal growth, the remaining Zn
The Zn5e polycrystalline particles 7 fall onto the substrate crystal 4, and the Zn5e polycrystalline particles 7 are mixed as they are into the epitaxial growth layer 9 grown on the substrate crystal 4, resulting in good quality epitaxial growth. Layer 9 cannot be obtained.

このため、従来、溶媒6中のTeの比率を高く、例えば
モル比でSe : Teを45:55以上にして結晶成
長を行なわせる方法が採られているが、この方法におい
ては、基板結晶4上に結晶成長されたエピタキシャル成
長層9内にTeが混入されることにより、該エピタキシ
ャル成長層9がZn5eではな(Zn5eTeとなって
しまい、Teイオンの半径等により、該エピタキシャル
成長Jt!9を構成する結晶中に歪が発生することとな
り、これにより該結晶の光学的特性が低下すると共に、
低温におけるフォトルミネッセンスでは、Teの存在に
より禁制帯幅中に半値幅の広く且つ深いエネルギー準位
が発生して支配的になってしまう。
For this reason, a method has conventionally been adopted in which crystal growth is performed by increasing the ratio of Te in the solvent 6, for example, at a molar ratio of Se:Te of 45:55 or more. By mixing Te into the epitaxial growth layer 9 crystal-grown on top, the epitaxial growth layer 9 becomes not Zn5e (Zn5eTe), and due to the radius of Te ions, etc., the crystals constituting the epitaxial growth Jt!9 Strain will occur in the crystal, which will deteriorate the optical properties of the crystal, and
In photoluminescence at low temperatures, an energy level with a wide and deep half-value width is generated in the forbidden band width and becomes dominant due to the presence of Te.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、以上の点に鑑み、溶媒中のTeの比率を高く
することな(、Zn5eの残存結晶粒子が基板結晶上に
成長されるエピタキシャル成長層に落下しないようにし
た、液相成長法及び成長装置を提供することを目的とし
ている。
In view of the above points, the present invention provides a liquid phase growth method that does not increase the ratio of Te in the solvent (and prevents residual Zn5e crystal particles from falling into an epitaxial growth layer grown on a substrate crystal). The purpose is to provide growth equipment.

〔問題点を解決するための手段及び作用)上記目的は、
本発明によれば、相互に接続された二つの径の異なる石
英管を含み、下方の小口径の第一の石英管の下端を平坦
になるように封し且つ該第一の石英管の内壁に接するよ
うにヒートシンクを装着して、該ヒートシンクの上で大
口径の第二の石英管内に溶媒とソース結晶を入れて高真
空で該第二の石英管の上端を封じた成長用アンプルを使
用して半導体結晶を結晶成長させるようにした、II−
Vl族化合物半導体の温度差液相エピタキシャル成長法
又は成長装置において、ソース結晶として、第一の石英
管の内径よりも大きな寸法の鋳塊を用いたことにより達
成される。
[Means and actions for solving problems] The above purpose is to
According to the present invention, the present invention includes two quartz tubes of different diameters connected to each other, the lower end of the lower first quartz tube of small diameter is sealed flat, and the inner wall of the first quartz tube is sealed so as to be flat. A growth ampoule is used in which the solvent and source crystal are placed in a large-diameter second quartz tube on top of the heat sink, and the upper end of the second quartz tube is sealed in a high vacuum. II-
This is achieved by using an ingot having a size larger than the inner diameter of the first quartz tube as a source crystal in a temperature difference liquid phase epitaxial growth method or growth apparatus for Vl group compound semiconductors.

この発明によれば、ソース結晶として鋳塊が使用されて
いるので、成長用アンプルを反転させてメルトアロイを
行なった後、ソース結晶が溶媒中に完全に溶解せずに残
存しても、残存したソース結晶は、その大きさが成長用
アンプルを形成する小口径の第一の石英管の内径よりも
大きく選定されていることによって、鋳塊のままの形態
で第一の石英管と第二の石英管との接続領域に構成され
た段部に支持されることになり、ソース結晶の粒子が結
晶成長中のエピタキシャル成長層内に混入するようなこ
とはなく、且つメルトが均一に保持され得ることとなる
。
According to this invention, since an ingot is used as a source crystal, even if the source crystal does not completely dissolve in the solvent and remains after melt alloying is performed by inverting the growth ampoule, the remaining The size of the source crystal is selected to be larger than the inner diameter of the small-diameter first quartz tube that forms the growth ampoule, so that the source crystal can be placed between the first quartz tube and the second quartz tube in the form of an ingot. Since it is supported by the step formed in the connection area with the quartz tube, particles of the source crystal will not be mixed into the epitaxial growth layer during crystal growth, and the melt can be maintained uniformly. becomes.

また溶媒中のSs、 Teの混合モル比を任意の値にす
ることが可能であるから、基板結晶の上に成長されるエ
ピタキシャル成長層を構成する結晶が、光学的にTeの
関与する発光が非常に少ない、又は全くない良質のもの
となる。
Furthermore, since it is possible to set the mixing molar ratio of Ss and Te in the solvent to an arbitrary value, the crystals constituting the epitaxial growth layer grown on the substrate crystal will optically emit very little light due to Te. It will be of good quality with little or no production.

さらに、上記段部をメルト中に位置するようにしておけ
ば、結晶成長中にソース結晶がメルトに接触しているこ
とから、ソース結晶の鋳塊の量を適宜選定することによ
り、長時間に亘る結晶成長が容易に実現され、これによ
り比較的厚いエピタキシャル成長層が得られる。また、
上記段部をメルト表面の上方に位置するようにしておけ
ば、結晶成長中にソース結晶がメルトに接触していない
ので、結晶成長はメルトの量により制限されることとな
り、メルトアロイの時間及び温度に基づいてソース結晶
の溶解量が決定されることから、エピタキシャル成長層
の厚さはメルトアロイの時間及び温度に依存することと
なり、これにより特に比較的薄いエピタキシャル成長層
を得る場合にメルトアロイの時間及び温度を制御するこ
とにより所望の厚さのエピタキシャル成長層が得られる
こととなる。
Furthermore, if the step part is located in the melt, the source crystal will be in contact with the melt during crystal growth, so by appropriately selecting the amount of the source crystal ingot, it will be possible to Spanning crystal growth is easily achieved, resulting in relatively thick epitaxially grown layers. Also,
If the step is located above the melt surface, the source crystal will not be in contact with the melt during crystal growth, so crystal growth will be limited by the amount of melt, and the time and temperature of melt alloying will be limited by the amount of melt. The thickness of the epitaxially grown layer depends on the time and temperature of the melt alloy, since the amount of dissolved source crystal is determined based on By controlling this, an epitaxially grown layer with a desired thickness can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面に示した一実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。
The present invention will be described in detail below based on an embodiment shown in the drawings.

第1図は本発明を実施するための液相成長装置の一実施
例で使用する成長用アンプルを示しており、この成長用
アンプル10は、例えば内径が8乃至12mmの小口径
の第一の石英管11と、例えば内径が15乃至20mm
の大口径の第二の石英管12とを該第一の石英管11が
下方に位置するように直立させて接続することによって
成っており、上記第一の石英管11の下端を平坦になる
ように封じ、この第一の石英管11の内壁に接するよう
に、例えば高さ80乃至200mmのヒートシンク13
を、高温炉内でのヒートシンク13の膨張を吸収し得る
ようにこの第一の石英管11の下端に僅かな空洞を残し
て装着固定し、さらに該ヒートシンク13上で該ヒート
シンク13に密着するようにZn5e基板結晶14を入
れ、円筒状の石英製基板止め15により該基板結晶14
を固定し、その後成長用アンプル10の第二の石英管1
2内まで任意の所定混合比のSe、 Teの溶媒16を
入れ、その上に成長素材であるZn5eのソース結晶1
7を入れた後、例えば2×104Torr程度の高真空
で第二の石英管12の上端を封じ切ることにより構成さ
れており、その全高は例えば180乃至30011ff
lになっている。
FIG. 1 shows a growth ampoule 10 used in an embodiment of a liquid phase growth apparatus for carrying out the present invention. A quartz tube 11 with an inner diameter of 15 to 20 mm, for example.
The first quartz tube 11 is connected to a large-diameter second quartz tube 12 in an upright manner so that the first quartz tube 11 is positioned downward, and the lower end of the first quartz tube 11 is made flat. For example, a heat sink 13 with a height of 80 to 200 mm is sealed so as to be in contact with the inner wall of the first quartz tube 11.
is attached and fixed with a slight cavity left at the lower end of the first quartz tube 11 so as to absorb the expansion of the heat sink 13 in the high-temperature furnace, and furthermore, it is placed on the heat sink 13 so as to be in close contact with the heat sink 13. A Zn5e substrate crystal 14 is placed in the substrate, and the substrate crystal 14 is fixed with a cylindrical quartz substrate stopper 15.
and then the second quartz tube 1 of the growth ampoule 10
Add a solvent 16 of Se and Te at an arbitrary predetermined mixing ratio up to 2, and add a source crystal 1 of Zn5e, which is a growth material, on top of it.
7, the upper end of the second quartz tube 12 is sealed off with a high vacuum of, for example, about 2 x 104 Torr, and its total height is, for example, 180 to 30,011 ff.
It has become l.

上記ソース結晶17は、この場合焼結体等の鋳塊であっ
て、その大きさが第一の石英管11の内径より大きく且
つ第二の石英管12より小さく選定されており、第二の
石英管12内に収容されたとき、重力により第一の石英
管11と第二の石英管12との接続領域に形成される段
部11aに支持されるようになっている。
In this case, the source crystal 17 is an ingot such as a sintered body, and its size is selected to be larger than the inner diameter of the first quartz tube 11 and smaller than the second quartz tube 12. When housed in the quartz tube 12, it is supported by gravity on a step 11a formed in the connection area between the first quartz tube 11 and the second quartz tube 12.

本装置は以上のように構成されており、結晶成長を行な
わせる場合には、第5図に示した従来の成長用アンプル
8の場合と同様に、先ず成長用アンプル10を加熱炉内
に反転させてセットしてメルトアロイを行なった後、該
成長用アンプル10を正転させて結晶成長を開始すると
、メルトアロイの際にソース結晶17が残存しても、該
ソース結晶17が多結晶粒子ではなく鋳塊であることか
ら、結晶成長の際に該ソース結晶17が基板結晶14の
上に落下することはなく、均一な良質のエピタキシャル
成長層18が結晶成長され得る。
This apparatus is constructed as described above, and when performing crystal growth, the growth ampoule 10 is first inverted into a heating furnace, as in the case of the conventional growth ampoule 8 shown in FIG. After setting and performing melt alloying, the growth ampoule 10 is rotated in the normal direction to start crystal growth. Even if the source crystal 17 remains during melt alloying, the source crystal 17 is not a polycrystalline particle. Since it is an ingot, the source crystal 17 does not fall onto the substrate crystal 14 during crystal growth, and a uniform, high-quality epitaxial growth layer 18 can be grown.

この際、メルト16°が段部11aの上方まで第二の石
英管12内に満たされているので、図示のようにソース
結晶17はメルト16°中に接触しており、このように
ソース結晶17の量を適宜選定しておくことによって、
長時間に亘る比較的厚いエピタキシャル成長層18も容
易に得られることになる。
At this time, the second quartz tube 12 is filled with the melt 16° above the step portion 11a, so the source crystal 17 is in contact with the melt 16° as shown in the figure. By appropriately selecting the amount of 17,
A relatively thick epitaxial growth layer 18 can be easily obtained over a long period of time.

次に、実験例を第2図に示すと、Zn5eの液相成長に
おいて、溶媒としてSe、 Teの混合比を50:50
とし、基板結晶として同じ面方位を持つものを使用して
、成長条件を同一にして、30乃至60分のメルトアロ
イの後に3時間の結晶成長を行なった。
Next, an experimental example is shown in Fig. 2. In the liquid phase growth of Zn5e, the mixing ratio of Se and Te as a solvent was 50:50.
Using a substrate crystal with the same plane orientation and the same growth conditions, crystal growth was performed for 3 hours after melt alloying for 30 to 60 minutes.

その結果、従来装置では、結晶の中心部の高さ!eが2
0乃至25μm、周辺部の高さI!、cが9乃至12μ
mで、成長初期に基板結晶上にZn5e多結晶粒子が落
下して、エピタキシャル成長層9の表面は凹凸が多くし
かも孔が形成されることもある(第2図(A)参照)の
に対して、本発明装置では、結晶の中心部の高さIle
が9乃至11μm。
As a result, with conventional equipment, the height of the center of the crystal! e is 2
0 to 25 μm, peripheral height I! , c is 9 to 12μ
In contrast, in the case of Zn5e polycrystalline particles falling onto the substrate crystal in the early stage of growth, the surface of the epitaxially grown layer 9 has many irregularities, and holes may also be formed (see Fig. 2 (A)). , in the device of the present invention, the height Ile of the center of the crystal
is 9 to 11 μm.

周辺部の高さff1cが5乃至7μmで、表面は清らか
でほぼ鏡面状態となっている(第2図(、B)参照)。
The height ff1c of the peripheral portion is 5 to 7 μm, and the surface is clean and almost mirror-like (see FIG. 2 (, B)).

また、エピタキシャル成長層のフォトルミネッセンスを
測定すると、溶媒のSe、 Teの混合比を、45:5
5とした従来例においては、第3図(A)に示すように
、約2.65eVをピークとする半値幅の広いTeによ
るフォトルミネッセンスが発生するのに対して、上記混
合比を85:15とした本発明装置による場合には、第
3図(B)に示すように上述のようなピークは発生せず
、DAペア発光が確認され得る。
Furthermore, when measuring the photoluminescence of the epitaxially grown layer, the mixing ratio of Se and Te in the solvent was 45:5.
In the conventional example where the mixing ratio is 85:15, as shown in FIG. In the case of using the apparatus of the present invention, as shown in FIG. 3(B), the above-mentioned peak does not occur, and DA pair light emission can be confirmed.

第4図は第1図の装置の変形例を示しており、この成長
用アンプル10°は、メルト16°が段部11aの下方
まで、即ち第一の石英管11内まで満たされていないこ
とを除いては、第1図の成長用アンプル10と同様の構
成である。
FIG. 4 shows a modification of the apparatus shown in FIG. 1, in which the growth ampoule 10° is not filled with melt 16° below the step 11a, that is, into the first quartz tube 11. Except for this, the structure is similar to that of the growth ampoule 10 shown in FIG.

この場合、第1図の成長用アンプル10とほぼ同様に作
用すると共に、結晶成長の際に、ソース結晶17がメル
トに接触していないので、結晶成長がメルト量によって
制限されることとなり、従ってエピタキシャル成長層1
8の厚さは、メルトアロイの時間及び温度を適宜に制御
することにより、任意に調整され得る。
In this case, the effect is almost the same as that of the growth ampoule 10 shown in FIG. 1, and since the source crystal 17 is not in contact with the melt during crystal growth, the crystal growth is limited by the amount of melt, and therefore Epitaxial growth layer 1
The thickness of No. 8 can be arbitrarily adjusted by appropriately controlling the melt alloying time and temperature.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明によれば、相互に接続された二
つの径の異なる石英管を含み、下方の小口径の第一の石
英管の下端を平坦になるように封じ且つ該第一の石英管
の内壁に接するようにヒートシンクを装着して、該ヒー
トシンクの上で大口径の第二の石英管内に溶媒とソース
結晶を入れて高真空で該第二の石英管の上端を封じた成
長用アンプルを使用して半導体結晶を結晶成長させるよ
うにしたII−Vl族化合物半導体の温度差液相エピタ
キシャル成長法又は成長装置において、ソース結晶とし
て、第一の石英管の内径よりも大きな寸法の鋳塊を使用
するように、この液相エピタキシャル成長法又は成長装
置を構成したから、ソース結晶として鋳塊が使用されて
いるので、成長用アンプルを反転させてメルトアロイを
行なった後、ソース結晶が溶媒中に完全に溶解せずに残
存しても、残存したソース結晶は、その大きさが成長用
アンプルを形成する小口径の第一の石英管の内径よりも
大きく選定されていることによって、鋳塊のままの形態
で第一の石英管と第二の石英管との接続領域に構成され
た段部に支持されることになり、ソース結晶の粒子が結
晶成長中のエピタキシャル成長層内に混入するようなこ
とはなく、且つメルトが均一に保持され得ることとなる
。
As described above, the present invention includes two quartz tubes of different diameters connected to each other, the lower end of the lower first quartz tube of small diameter is sealed flat, and the lower end of the first quartz tube of small diameter is sealed flat. A heat sink is attached so as to be in contact with the inner wall of the quartz tube, and the solvent and source crystal are placed in a large-diameter second quartz tube above the heat sink, and the upper end of the second quartz tube is sealed under high vacuum. In a temperature difference liquid phase epitaxial growth method or growth apparatus for a II-Vl group compound semiconductor in which a semiconductor crystal is grown using a quartz ampoule, a cast quartz tube with dimensions larger than the inner diameter of the first quartz tube is used as a source crystal. Since this liquid phase epitaxial growth method or the growth apparatus is configured to use an ingot, the ingot is used as the source crystal, so after inverting the growth ampoule and performing melt alloying, the source crystal is placed in the solvent. Even if the remaining source crystals remain without being completely dissolved in the ingot, the size of the remaining source crystals is selected to be larger than the inner diameter of the small-diameter first quartz tube that forms the growth ampoule. In its original form, it is supported by a step formed in the connection region between the first quartz tube and the second quartz tube, so that particles of the source crystal are not mixed into the epitaxial growth layer during crystal growth. This will not occur and the melt will be maintained uniformly.

また、溶媒中のSe、 Teの混合モル比を任意の値に
することが可能であるから、基板結晶の上に成長される
エピタキシャル成長層を構成する結晶が光学的にTeの
関与する発光が非常に少ない、又は全くない良質のもの
となる。
Furthermore, since it is possible to set the mixing molar ratio of Se and Te in the solvent to an arbitrary value, the crystals forming the epitaxial growth layer grown on the substrate crystals optically emit very little light due to Te. It will be of good quality with little or no production.

さらに、上記段部をメルト中に位置するようにしておけ
ば、結晶成長中にソース結晶がメルトに接触しているこ
とから、ソース結晶の鋳塊の量を適宜選定することによ
り、長時間に亘る結晶成長が容易に実現され、これによ
り比較的厚いエピタキシャル成長層が得られる。また、
上記段部をメ)I(ト表面の上方に位置するようにして
おけば、結晶成長中にソース結晶がメルトに接触してい
ないので、結晶成長はメルトの量により制限されること
となり、メルトアロイの時間及び温度に基づいてソース
結晶の溶解量が決定されることから、エピタキシャル成
長層の厚さはメルトアロイの時間及び温度に依存するこ
ととなり、これにより特に比較的薄いエピタキシャル成
長層を得る場合にメルトアロイの時間及び温度を制御す
ることにより所望の厚さのエピタキシャル成長層が得ら
れることとなる。
Furthermore, if the step part is located in the melt, the source crystal will be in contact with the melt during crystal growth, so by appropriately selecting the amount of the source crystal ingot, it will be possible to Spanning crystal growth is easily achieved, resulting in relatively thick epitaxially grown layers. Also,
If the step is located above the surface of the metal, the source crystal will not be in contact with the melt during crystal growth, so the crystal growth will be limited by the amount of melt, and the melt alloy will Since the amount of melted source crystal is determined based on the time and temperature of the melt alloy, the thickness of the epitaxially grown layer depends on the time and temperature of the melt alloy. By controlling the time and temperature, an epitaxially grown layer with a desired thickness can be obtained.

かくして、本発明によれば、溶媒中のTeの比率を高く
することなく % Zn5eの残存結晶粒子が基板結晶
上に落下せず、良質のエピタキシャル成長層が得られる
、温度差液相エピタキシャル成長法及び成長装置が提供
され得ることになる。
Thus, according to the present invention, the temperature difference liquid phase epitaxial growth method and growth method can be used to obtain a high-quality epitaxial growth layer without increasing the proportion of Te in the solvent and without the residual crystal grains of Zn5e falling onto the substrate crystal. Equipment will be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を実施するための液相成長装置の一実施
例の概略断面図、第2図(A)は従来装置によるエピタ
キシャル成長層の拡大断面図、第2図(B)は第1図の
装置によるエピタキシャル成長層の拡大断面図である。 第3図(A)は従来装置によるエピタキシャル成長層の
フォトルミネッセンス特性を示すグラフ、第3図(B)
は第1図の装置によるエピタキシャル成長層のフォトル
ミネッセンス特性を示すグラフである。 第4図は本発明の他の実施例を示す第1回と同様の概略
断面図である。 第5図は従来の液相成長装置の一例を示す概略断面図、
第6図は第5図の装置における温度勾配を示すグラフで
ある。 10・・−・−成長用アンプル;  11−第一の石英
管;12−−m−第二の石英管;13−・・ヒートシン
ク;14−  基板結晶;15−・−・−基板止め;1
6−溶媒:17−・・・・ソース結晶;ls’−・結晶
成長されたエピタキシャル成長層。 特許出願人:スタンレー電気株式会社 代 理 人:弁理士 平 山 −装 置    : 弁理士  海  津  保  三T+ 
  72 :、+t 第3図(A) Se/Te−45155 エネルギー(eV) 第3図(B) Se/Te=85/15 エネルギ’−(eV) 手続補正書(自発) 昭和63年 2月24日 昭和62年特許願第319792号 2、発明の名称 半導体結晶の液相エピタキシャル成長法及び成長装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 東京都目黒区中目黒2丁目9番13号名称 (2
30)スタンレー電気株式会社4、代理人 住所 〒160東京都新宿区四谷4−30−23ビルド
吉日9階 電話03 (352) 1808] 6、補正の対象 (1)訂正図面(第1回)         1 通7
、補正の内容 (1)明細書第11頁第14行のrleが20乃至25
μm、周辺部の高さI!、cが」を jecが20乃至
25μm9周辺部の高さReが」に訂正する。 (2)同第11頁第19行の「I!、eが」を「i!、
cが」に訂正する。 (3)同第11頁未行の「I!、cが」をI/2eが」
に訂正する。 (4)図面中、第1図を別紙のとおり訂正する。 手続補正書帽釦 昭和63年 3月22日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 1、事件の表示 昭和62年特許願第319792号 2、発明の名称 半導体結晶の液相エピタキシャル成長法及び成長装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 東京都目黒区中目黒2丁目9番13号名称 (2
30)スタンレー電気株式会社4、代理人 住所 〒160東京都新宿区四谷4−30−23ビルド
吉田9階 電話03 (352) 18086、補正の
対象 図面 7、補正の内容 化4図を別紙のとおり訂正する。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a liquid phase growth apparatus for carrying out the present invention, FIG. 2(A) is an enlarged sectional view of an epitaxially grown layer by a conventional apparatus, and FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of an epitaxially grown layer by the apparatus shown in the figure. Figure 3 (A) is a graph showing the photoluminescence characteristics of an epitaxially grown layer using a conventional device, Figure 3 (B)
2 is a graph showing the photoluminescence characteristics of an epitaxially grown layer by the apparatus of FIG. 1. FIG. FIG. 4 is a schematic sectional view similar to the first one showing another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional liquid phase growth apparatus;
FIG. 6 is a graph showing the temperature gradient in the apparatus of FIG. 10--Growth ampule; 11-First quartz tube; 12--M-Second quartz tube; 13--Heat sink; 14-Substrate crystal; 15--Substrate stop; 1
6-Solvent: 17-...Source crystal; ls'--Crystal grown epitaxial growth layer. Patent applicant: Stanley Electric Co., Ltd. Representative: Patent attorney Hirayama - Device: Patent attorney Kaizu Tamotsu SanT+
72:, +t Figure 3 (A) Se/Te-45155 Energy (eV) Figure 3 (B) Se/Te=85/15 Energy'- (eV) Procedural amendment (voluntary) February 24, 1988 Japan Patent Application No. 319792, filed in 1988 2, Name of the invention: Liquid phase epitaxial growth method and growth apparatus for semiconductor crystals 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address: 2-9-13 Nakameguro, Meguro-ku, Tokyo Name (2
30) Stanley Electric Co., Ltd. 4, Agent address: 9th floor, Build Kitsunichi, 4-30-23 Yotsuya, Shinjuku-ku, Tokyo 160 Tel: 03 (352) 1808] 6. Subject of amendment (1) Corrected drawings (first) 1 7th
, Contents of amendment (1) rle on page 11, line 14 of the specification is 20 to 25
μm, peripheral height I! , c is corrected to ``jec is 20 to 25 μm9 and the height Re of the peripheral portion is''. (2) "I!, ega" on page 11, line 19 of the same page is replaced with "i!,
Correct it to "c". (3) “I/2e” for “I!, cga” on page 11 of the same page”
Correct to. (4) Figure 1 in the drawings will be corrected as shown in the attached sheet. Procedural amendment cap button March 22, 1988 Kunio Ogawa, Commissioner of the Patent Office1, Indication of the case Patent Application No. 319792 of 19882, Name of the invention Liquid phase epitaxial growth method and growth apparatus for semiconductor crystals3, Relationship with the person making the amendment Patent applicant address 2-9-13 Nakameguro, Meguro-ku, Tokyo Name (2
30) Stanley Electric Co., Ltd. 4, Agent address: 9th floor, Build Yoshida, 4-30-23 Yotsuya, Shinjuku-ku, Tokyo 160 Phone number: 03 (352) 18086, Drawing 7 subject to amendment, Drawing 4 showing content of amendment as attached. correct.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)相互に接続された二つの径の異なる石英管を含み
、下方の小口径の第一の石英管の下端を平坦になるよう
に封じ且つ該第一の石英管の内壁に接するようにヒート
シンクを装着して、該ヒートシンクの上で大口径の第二
の石英管内に溶媒とソース結晶を入れて高真空で該第二
の石英管の上端を封じた成長用アンプルを使用して半導
体結晶を結晶成長させるようにした、II―VI族化合物半
導体の温度差液相エピタキシャル成長法において、ソー
ス結晶として、第一の石英管の内径よりも大きな寸法の
鋳塊が使用されていることを特徴とする、液相エピタキ
シャル成長法。
(1) Includes two interconnected quartz tubes with different diameters, the lower end of the lower small-diameter first quartz tube is sealed flat, and the lower end is in contact with the inner wall of the first quartz tube. Attach a heat sink, place the solvent and source crystal in a large-diameter second quartz tube above the heat sink, and grow the semiconductor crystal using a growth ampoule with the upper end of the second quartz tube sealed in high vacuum. In the temperature difference liquid phase epitaxial growth method for II-VI group compound semiconductors, which grows crystals, an ingot with a size larger than the inner diameter of the first quartz tube is used as the source crystal. liquid phase epitaxial growth method.
(2)相互に接続された二つの径の異なる石英管を含み
、下方の小口径の第一の石英管の下端を平坦になるよう
に封じ且つ該第一の石英管の内壁に接するようにヒート
シンクを装着して、該ヒートシンクの上で大口径の第二
の石英管内に溶媒とソース結晶を入れて高真空で該第二
の石英管の上端を封じた成長用アンプルを使用して半導
体結晶を結晶成長させるようにした、II―VI族化合物半
導体の温度差液相エピタキシャル成長装置において、上
記第一の石英管の内径よりも大きな寸法の鋳塊をソース
結晶としたことを特徴とする、液相エピタキシャル成長
装置。
(2) It includes two interconnected quartz tubes with different diameters, the lower end of the lower first quartz tube of small diameter is sealed so as to be flat, and the lower end is sealed so as to be in contact with the inner wall of the first quartz tube. Attach a heat sink, place the solvent and source crystal in a large-diameter second quartz tube above the heat sink, and grow the semiconductor crystal using a growth ampoule with the upper end of the second quartz tube sealed in high vacuum. A temperature difference liquid phase epitaxial growth apparatus for II-VI group compound semiconductors, characterized in that an ingot with a size larger than the inner diameter of the first quartz tube is used as a source crystal. Phase epitaxial growth equipment.
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