JPH023536B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH023536B2 JPH023536B2 JP58188404A JP18840483A JPH023536B2 JP H023536 B2 JPH023536 B2 JP H023536B2 JP 58188404 A JP58188404 A JP 58188404A JP 18840483 A JP18840483 A JP 18840483A JP H023536 B2 JPH023536 B2 JP H023536B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- molecular beam
- heater
- reflector
- temperature
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/22—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using physical deposition, e.g. vacuum deposition or sputtering
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はAs2、Sb2、P2などの分子線を効率よ
く発生させる分子線発生装置に関するものであ
る。
く発生させる分子線発生装置に関するものであ
る。
従来の分子線エピタキシ装置において、例えば
Asの分子線を発生させるためのセルは、第１図
に示すようにセル１の外周に沿つてヒータ線２を
巻きその外側にリフレクタ３を設け、セル１の内
部の金属ひ素を加熱しAs4発生させていた。しか
しAs4分子線で形成した成長膜とAs2分子線で形
成した成長膜とを較べると、As2分子線で形成し
た成長膜の方がGaAs膜中に形成される深いレベ
ル不純物濃度が小さく良質の膜が得られ、また
As2分子線を用いた方が低いAs圧で膜を成長させ
ることが可能であり、ひ素の消費を抑えることに
より分子線エピタキシ装置のひ素汚染を改善し、
成長結晶の生産性を向上させることが可能である
ことから、最近はAs2を発生する分子線発生装置
が使用されている。従来のAs2分子線発生装置は
第２図に示すように、内側下部に原料を保持する
セル４の外側下方に加熱用ヒータ５を巻き外側上
方にはクラツカ部分ヒータ６を巻いて、これらヒ
ータ５，６の外側をリフレクタ７および８でそれ
ぞれ蔽つている。セル４の内部上方にはクラツカ
板９を設け、該クラツカ板９と下部の原料保持部
４′との間には熱遮蔽板１０を設けてセル４内の
上部と下部との温度差を確保している。セル４の
下部内側に保持した金属ひ素を４セル外側下方の
加熱ヒータ５の熱放射によつて約300℃に加熱し
As4分子線を発生させる。セル４の上部にあるク
ラツカ板９はクラツカ部分ヒータ６の熱放射によ
つてセル４の下部よりも高温に加熱する。このよ
うな状態でセル４の下部から発生したAs4分子線
は高温のクラツカ板９に衝突してAs4→2As2の熱
分解を生じ、As2分子線が得られる。しかし上記
の分子線発生装置では、As4→2As2の反応が、高
効率におこる温度までクラツカ板９の温度を上昇
させるにはクラツカ部分ヒータ６の温度をかなり
上昇させなければならないが、この場合熱遮蔽板
１０でセル上部とセル下部の温度差を確保するこ
とが難しくなり、セル下部の温度の制御性が悪く
なる。そのためクラツカ部分ヒータ６の温度が比
較的低く抑制されることになり、高効率のAs4→
2As2反応を得ることが難しい。
Asの分子線を発生させるためのセルは、第１図
に示すようにセル１の外周に沿つてヒータ線２を
巻きその外側にリフレクタ３を設け、セル１の内
部の金属ひ素を加熱しAs4発生させていた。しか
しAs4分子線で形成した成長膜とAs2分子線で形
成した成長膜とを較べると、As2分子線で形成し
た成長膜の方がGaAs膜中に形成される深いレベ
ル不純物濃度が小さく良質の膜が得られ、また
As2分子線を用いた方が低いAs圧で膜を成長させ
ることが可能であり、ひ素の消費を抑えることに
より分子線エピタキシ装置のひ素汚染を改善し、
成長結晶の生産性を向上させることが可能である
ことから、最近はAs2を発生する分子線発生装置
が使用されている。従来のAs2分子線発生装置は
第２図に示すように、内側下部に原料を保持する
セル４の外側下方に加熱用ヒータ５を巻き外側上
方にはクラツカ部分ヒータ６を巻いて、これらヒ
ータ５，６の外側をリフレクタ７および８でそれ
ぞれ蔽つている。セル４の内部上方にはクラツカ
板９を設け、該クラツカ板９と下部の原料保持部
４′との間には熱遮蔽板１０を設けてセル４内の
上部と下部との温度差を確保している。セル４の
下部内側に保持した金属ひ素を４セル外側下方の
加熱ヒータ５の熱放射によつて約300℃に加熱し
As4分子線を発生させる。セル４の上部にあるク
ラツカ板９はクラツカ部分ヒータ６の熱放射によ
つてセル４の下部よりも高温に加熱する。このよ
うな状態でセル４の下部から発生したAs4分子線
は高温のクラツカ板９に衝突してAs4→2As2の熱
分解を生じ、As2分子線が得られる。しかし上記
の分子線発生装置では、As4→2As2の反応が、高
効率におこる温度までクラツカ板９の温度を上昇
させるにはクラツカ部分ヒータ６の温度をかなり
上昇させなければならないが、この場合熱遮蔽板
１０でセル上部とセル下部の温度差を確保するこ
とが難しくなり、セル下部の温度の制御性が悪く
なる。そのためクラツカ部分ヒータ６の温度が比
較的低く抑制されることになり、高効率のAs4→
2As2反応を得ることが難しい。
本発明は効率よく２原子分子の分子線ビームを
発生することができる分子線発生装置を得ること
を目的とする。
発生することができる分子線発生装置を得ること
を目的とする。
上記の目的を達成するために本発明による２原
子分子の分子線を発生させる分子線エピタキシ用
の分子線発生装置は、内側下部に原料を保持し外
側に断熱用のリフレクタを有するセルと、該セル
の下部外周に沿つてリフレクタとの間に巻いたヒ
ータと、上記セル内の原料保持部の上部に設けた
熱遮蔽板とを備え、リフレクタで蔽われた該熱遮
蔽板の上方の上記リフレクタで蔽われたセル内に
クラツカ用ヒータを設けたことにより、セル内下
方で発生した４原子分子の分子線を上記クラツカ
用ヒータに直線入射させて２原子分子の分子線を
得るようにしたものである。
子分子の分子線を発生させる分子線エピタキシ用
の分子線発生装置は、内側下部に原料を保持し外
側に断熱用のリフレクタを有するセルと、該セル
の下部外周に沿つてリフレクタとの間に巻いたヒ
ータと、上記セル内の原料保持部の上部に設けた
熱遮蔽板とを備え、リフレクタで蔽われた該熱遮
蔽板の上方の上記リフレクタで蔽われたセル内に
クラツカ用ヒータを設けたことにより、セル内下
方で発生した４原子分子の分子線を上記クラツカ
用ヒータに直線入射させて２原子分子の分子線を
得るようにしたものである。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明す
る。第３図は本発明による２原子分子の分子線を
発生させる分子線発生装置の一実施例を示す構成
図である。第３図において本分子線発生装置は、
内側下部に原料を保持し外側に断熱用のリフレク
タ７８を有するセル４と、該セル４の下部外周に
沿つてリフレクタ７との間に巻いたヒータ５と、
上記セル４内の原料保持部４′の上部に設けた熱
遮蔽板１０とを備え、リフレクタ８で蔽われた上
記セル４内の熱遮蔽板１０の上方にクラツカ用ヒ
ータ１１を設けている。上記装置におけるセル４
内の下部に原料である金属ひ素を保持しヒータ５
を加熱して、金属ひ素からAs4分子線ビームが発
生する300℃程度にセル４の内側下部の温度を上
昇させる。セル４上部のクラツカ用ヒータ１１を
900℃程度に加熱すると、セル４の下部で発生し
たAs4ビームはセル４上部のクラツカ用ヒータ１
１に直接入射し、該クラツカ用ヒータ１１の熱を
うけて熱分解しAs2分子線ビームを発生する。本
実施例は上記のようにAs4分子線をクラツカ用ビ
ーム１１に直接入射させてAs4→2As2の反応をお
こさせるため、クラツカ用ヒータ１１の温度は第
２図に示した従来装置のクラツカ部分ヒータ６の
温度に較べて低くてもよく、入力パワーが少くて
すむ。また従来はセル４内の原料保持部４′に対
するクラツカ部分ヒータ６の温度の影響が大きか
つたため本実施例ではセル４内における上部から
下部への熱放射が小さくなり、かつ熱遮蔽板１０
の介在によつてセル４内に上部を従来よりも高温
にすることが可能であるから効率よくAs2分子線
ビームを発生することができる。上記クラツカ用
ヒータ１１の形状は単コイル状のほか、２重コイ
ル状、すり鉢状あるいは石英管に巻付けるなど
種々のものが考えられるが、これらの形状にこだ
わらない。前記第２図に示したクラツカ板９をク
ラツカ部分ヒータ６で加熱する間接加熱形の従来
の分子線発生装置では、As圧を良質な膜形成に
最適である１×10-6ton程度に制御しようとする
場合にクラツカ部分ヒータ６に流せる電流は3A
程度にまでであるが、上記クラツカ部分ヒータ６
に3A以上の電流を流した場合でもクラツカ板９
の温度を900℃程度に上げることは難しく、その
ためにAs4→2As2の反応がおこりにくい。さらに
クラツカ部分ヒータ６の入力パワーを上げると熱
放射によつてセル４内下部の金属ひ素を加熱する
ためAs4分子線が多く発生してしまい、高効率に
As2分子線を得ることが難しくなる。これに対し
本発明による分子線発生装置は、クラツカ用ヒー
タ１１に2.5A程度の電流を流すことによつて、
クラツカ用ヒータ１１の温度をAs4→2As2の反応
が効率よく行われる約900℃の温度に十分到達さ
せることができ、上記クラツカ用ヒータ１１から
セル４の下部への熱放射は従来装置に較べて少
く、As圧は１×10-6ton程度に十分制御すること
ができる。上記実施例はセル４内でAs4を加熱分
解してAs2分子線を発生させる場合について記し
たが、本発明の分子線発生装置を用いてSb4、P4
などの他の４原子分子を加熱分解してSb2、P2な
どの２原子分子の分子線を上記同様に発生させる
ことができる。
る。第３図は本発明による２原子分子の分子線を
発生させる分子線発生装置の一実施例を示す構成
図である。第３図において本分子線発生装置は、
内側下部に原料を保持し外側に断熱用のリフレク
タ７８を有するセル４と、該セル４の下部外周に
沿つてリフレクタ７との間に巻いたヒータ５と、
上記セル４内の原料保持部４′の上部に設けた熱
遮蔽板１０とを備え、リフレクタ８で蔽われた上
記セル４内の熱遮蔽板１０の上方にクラツカ用ヒ
ータ１１を設けている。上記装置におけるセル４
内の下部に原料である金属ひ素を保持しヒータ５
を加熱して、金属ひ素からAs4分子線ビームが発
生する300℃程度にセル４の内側下部の温度を上
昇させる。セル４上部のクラツカ用ヒータ１１を
900℃程度に加熱すると、セル４の下部で発生し
たAs4ビームはセル４上部のクラツカ用ヒータ１
１に直接入射し、該クラツカ用ヒータ１１の熱を
うけて熱分解しAs2分子線ビームを発生する。本
実施例は上記のようにAs4分子線をクラツカ用ビ
ーム１１に直接入射させてAs4→2As2の反応をお
こさせるため、クラツカ用ヒータ１１の温度は第
２図に示した従来装置のクラツカ部分ヒータ６の
温度に較べて低くてもよく、入力パワーが少くて
すむ。また従来はセル４内の原料保持部４′に対
するクラツカ部分ヒータ６の温度の影響が大きか
つたため本実施例ではセル４内における上部から
下部への熱放射が小さくなり、かつ熱遮蔽板１０
の介在によつてセル４内に上部を従来よりも高温
にすることが可能であるから効率よくAs2分子線
ビームを発生することができる。上記クラツカ用
ヒータ１１の形状は単コイル状のほか、２重コイ
ル状、すり鉢状あるいは石英管に巻付けるなど
種々のものが考えられるが、これらの形状にこだ
わらない。前記第２図に示したクラツカ板９をク
ラツカ部分ヒータ６で加熱する間接加熱形の従来
の分子線発生装置では、As圧を良質な膜形成に
最適である１×10-6ton程度に制御しようとする
場合にクラツカ部分ヒータ６に流せる電流は3A
程度にまでであるが、上記クラツカ部分ヒータ６
に3A以上の電流を流した場合でもクラツカ板９
の温度を900℃程度に上げることは難しく、その
ためにAs4→2As2の反応がおこりにくい。さらに
クラツカ部分ヒータ６の入力パワーを上げると熱
放射によつてセル４内下部の金属ひ素を加熱する
ためAs4分子線が多く発生してしまい、高効率に
As2分子線を得ることが難しくなる。これに対し
本発明による分子線発生装置は、クラツカ用ヒー
タ１１に2.5A程度の電流を流すことによつて、
クラツカ用ヒータ１１の温度をAs4→2As2の反応
が効率よく行われる約900℃の温度に十分到達さ
せることができ、上記クラツカ用ヒータ１１から
セル４の下部への熱放射は従来装置に較べて少
く、As圧は１×10-6ton程度に十分制御すること
ができる。上記実施例はセル４内でAs4を加熱分
解してAs2分子線を発生させる場合について記し
たが、本発明の分子線発生装置を用いてSb4、P4
などの他の４原子分子を加熱分解してSb2、P2な
どの２原子分子の分子線を上記同様に発生させる
ことができる。
上記のように本発明による２原子分子の分子線
を発生させる分子線エピタキシ用の分子線発生装
置は、内側下部に原料を保持し外側に断熱用のリ
フレクタを有するセルと、該セルの下部外周に沿
つてリフレクタとの間に巻いたヒータと、上記セ
ル内の原料保持部の上部に設けた熱遮蔽板とを備
え、リフレクタで蔽われた上記セル内の熱遮蔽板
の上方にクラツカ用ヒータを設けたことにより、
セル内下方で発生した４原子分子の分子線を上記
クラツカ用ヒータに直接入射させて加熱分解し２
原子分子の分子線を発生させるようにしたから、
セル内上部の高温部と下部の低温部との間の熱遮
蔽が容易になり上部のクラツカ用ヒータの温度を
十分高めることができ、効率よく２原子分子の分
子線ビームを発生することができる。また高効率
な２原子分子の分子線発生により原料の消費量が
減少し、良質な膜を形成することが可能である。
を発生させる分子線エピタキシ用の分子線発生装
置は、内側下部に原料を保持し外側に断熱用のリ
フレクタを有するセルと、該セルの下部外周に沿
つてリフレクタとの間に巻いたヒータと、上記セ
ル内の原料保持部の上部に設けた熱遮蔽板とを備
え、リフレクタで蔽われた上記セル内の熱遮蔽板
の上方にクラツカ用ヒータを設けたことにより、
セル内下方で発生した４原子分子の分子線を上記
クラツカ用ヒータに直接入射させて加熱分解し２
原子分子の分子線を発生させるようにしたから、
セル内上部の高温部と下部の低温部との間の熱遮
蔽が容易になり上部のクラツカ用ヒータの温度を
十分高めることができ、効率よく２原子分子の分
子線ビームを発生することができる。また高効率
な２原子分子の分子線発生により原料の消費量が
減少し、良質な膜を形成することが可能である。
第１図は従来の分子線発生装置の構成図、第２
図は従来の２原子分子の分子線を発生させる分子
線発生装置の構成図、第３図は本発明による２原
子分子の分子線を発生させる分子線発生装置の構
成図である。 ４……セル、４′……原料保持部、５……ヒー
タ、７，８……リフレクタ、１０……熱遮蔽板、
１１……クラツカ用ヒータ。
図は従来の２原子分子の分子線を発生させる分子
線発生装置の構成図、第３図は本発明による２原
子分子の分子線を発生させる分子線発生装置の構
成図である。 ４……セル、４′……原料保持部、５……ヒー
タ、７，８……リフレクタ、１０……熱遮蔽板、
１１……クラツカ用ヒータ。
Claims (1)
- １ 原料であるAs4、Sb4、P4などの族元素の
原子分子を加熱分解し、As2、Sb2、P2などの２
原子分子の分子線を発生させる分子線エピタキシ
用の分子線発生装置において、内側下部に原料を
保持し外側に断熱用のリフレクタを有するセル
と、該セルの下部外周に沿つてリフレクタとの間
に巻いたヒータと、上記セル内の原料保持部の上
部に設けた熱遮蔽板とを備え、該熱遮蔽板の上方
の上記リフレクタで蔽われたセル内にクラツカ用
ヒータを設けたことを特徴とする分子線発生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188404A JPS6080217A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 分子線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188404A JPS6080217A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 分子線発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080217A JPS6080217A (ja) | 1985-05-08 |
| JPH023536B2 true JPH023536B2 (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=16223049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58188404A Granted JPS6080217A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | 分子線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080217A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102385038B1 (ko) * | 2020-03-16 | 2022-04-12 | 티오에스주식회사 | 단결정 금속산화물 반도체 에피 성장 장치 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0031180A3 (en) * | 1979-12-19 | 1983-07-20 | Philips Electronics Uk Limited | Method of growing a doped iii-v alloy layer by molecular beam epitaxy and a semiconductor device comprising a semiconductor substrate bearing an epitaxial layer of a doped iii-v alloy grown by such a method |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP58188404A patent/JPS6080217A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6080217A (ja) | 1985-05-08 |
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