JPH0244798B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、容器の内部で溶融体が結晶材料とし
て潔固するまで溶融体を容器内で冷却する過程を
含み、結晶成長技法により結晶材料を成長させる
過程に関する。

半導体分野で近年、最も興味深く、商業上重要
な開発のひとつは、化合物半導体の重要性の増加
と使用とである。特に商業上重要なものは、
GaAs、InPなど−族化合物半導体である。
化合物半導体は半導体レーザ、発光ダイオード、
マイクロ波の発振器と増幅器、ならびに赤外線検
出器および可視光検出器を含む種々の形の検出器
などあらゆるデバイスに使用されている。或る種
の化合物半導体における電子の高い移動度はシリ
コン回路に比べてアクセス時間の減少を可能にす
るものであるため、特に近年、種々の化合物半導
体がメモリならびに論理回路用に検討されつつあ
る。

種々の化合物半導体には、例えばGaP、InP、
BP、AlP、GaAs、InAs、AlAs、AlSb、GaSb、
InSb、InBiなどが知られている。これらの多く
は高移動度と低実効質量とのような、きわめて魅
力的な性質を有するものである。

−族ならびに−族の化合物を含む、こ
れらの化合物半導体の多くを扱う場合の主な問題
点のひとつは、大きな、高純度、高品質の結晶の
生産が困難な点である。デバイスに使用するに適
した結晶を得るに際した困難性は多くの場合、よ
り揮発性の高い成分への解離を伴つて融点で化合
物半導体が分解することに関連している。斯くし
て、より揮発性の高い成分が溶融体のなかで化学
量論的な組成を保持しているような圧力のもと
で、これらの結晶の成長を行なわなければならな
い。圧力下で化合物半導体の成分のうちの或るも
のを使つて、或る種の閉じた系を作らなければな
ないと言う要求を生ずることが多い。上記困難性
によりさらに悪化されていることが多い別の困難
性は、組成元素の多くの極端な反応性にある。例
えば、特に高温度では、アルミニウム、砒素、な
らびに燐は高い反応性を有する。斯かる反応性が
あると、特殊なるつぼを使用する必要性があり、
特にこれらの反応性が高い元素との反応を抑止す
るように特殊な成分を使用する必要性がある。斯
かる反応性があると、結晶内に不要な不純物が入
り半導体化合物の有用性を制限することが多く、
成長した結晶の不合検率が高くなることも多い。
さらに、特殊な産業上の重要性がある、いくつか
の化合物半導体のなかには、高い融点を有するも
のがある。それ自身では、これは大した問題点で
はないが、上記２つの問題点に連結すると可なり
な困難性を招くことが多い。他の重大な問題点
は、これらの半導体化合物が凝固に際して膨張す
ることに起因するものである。凝固に際して生ず
る斯かる膨張はきびしいひずみと、デバイス応用
において品質と有用性とを低下させる結晶の転位
とを招くことが多い。成長の問題と、結晶状化合
物半導体を作るのに使われる成長技法との多く
は、ニユーヨークのジヨン ウイリ・アンド・サ
ンズ社（John Wiley and Sons）によつて1963
年に出版され、ジエー・ジエー・ジルマン（J.J.
Gilman）によつて編集された“結晶成長法とそ
の科学”（The Art and Science of Growing
Crystals）と題する文献の第19章、第381〜397ペ
ージにエル・アール・ワイズバーク（L.R.
Weisberg）により概括されている。

帯域精練や種々の結晶引上げ法を含む種々の技
法が結晶状化合物半導体を作るのに使用されてき
た。これらの技法の一部分は、ニユーヨークのパ
ーガモンプレス社（Pergamon Press）によつて
出版され、ブリアン・アール・パムプリン
（Brian R.Pamplin）によつて編集された“結晶
成長”（Crystal Growth）と題する文献の第５
章にビー・エー・ジヨイウ（B.A.Joyce）により
“バルクならびに薄膜におけるGaAs単結晶の成
長”（Growth of Single Crystals of GaAs in
Bulk and Thin Film Form）と題して詳細に論
じられている。この文献で特に著名なものは液体
封入による成長である。この方法においては、溶
融体は完全に不活性液で覆われている。不活性液
は、液体を覆う不活性ガスの使用により正しい位
置に保たれている。不活性ガスの圧力は、溶融体
のなかのより揮発性の大きい成分の解離圧力に打
ち勝つように、十分に高く保持されている。

多くの半導体成分の産業上の重要性ゆえに、低
欠陥密度と低ひずみとを有する、これらの化合物
半導体の高品質、高純度な結晶を成長させるため
の高信頼で、再現性のある迅速な過程を具備する
ことはきわめて望ましいことである。

本発明は、容器のなかで溶融体が結晶材料とし
て凝固するまで容器内での溶融体の冷却を含み、
結晶成長技法により結晶材料を生長させるプロセ
スを具備し、結晶材料と容器との間での粘着を防
ぐため、溶融体と容器との間に物質を挿入してお
くものである。

この過程は種々の結晶成長技法に適用され、こ
れらの技法はすべて、溶融体が容器内に保持され
ているときに温度勾配による溶融体の凝固を含む
ものである。特殊な結晶成長技法は水平ブリツジ
マン（Bridgman）技法と、水平傾斜凝固
（gradient freeze）技法と、垂直ブリツジマン技
法とを含むものである。物質、すなわち、ここで
封入物質として言及されているものの選択は、成
長されている化合物と、化合物の反応性と、化合
物の元素、ならびに結晶の成長温度とに依存す
る。封入物質は結晶成長過程に含まれる化学物質
に対して化学的に不活性であることが望ましく、
成長している化合物と化合物の元素との両方に溶
解できないものであることが望ましい。成長過程
において使用される温度においては液相であり、
成長している結晶の溶融点以下では凝固するもの
でなければならない。典型的な実例は、ガリウム
砒素の結晶を成長させるための水平ブリツジマン
技法における無水酸化ホウ素の使用である。半導
体化合物の容器との間の封入物質は、容器からの
不純物を最小にとどめると共に低欠陥密度と低ひ
ずみとを保証するものでもある。また、封入物質
を使用すれば、通常は化合物半導体、あるいはそ
の元素との反応性ゆえに禁止されている容器材料
を使用することもできる。

本発明の実施例について、図面を参照にして詳
細に説明する。

多数の結晶（元素と化合物）は絶縁性結晶と半
導体結晶とを含み、本発明による過程によつて成
長できよう。特に産業上重要なものは半導体結晶
であり、特に半導体化合物の結晶である。典型的
な実例はGaP、InP、BP、AlP、GaAs、InAs、
AlAs、AlSb、GaSb、InSb、InBi、CdTe、なら
びにCdSeなどのような−族、ならびに−
族の化合物半導体である。

多数の材料が封入物質として使用できる。ひと
つ以上の物質かつ封入物質として使用でき、これ
らの封入物質は融点と、粘度と、表面張力とを調
整するためのものである。例えば、酸化ホウ素は
種々の結晶状半導体化合物の成長において封入物
質として有用である。酸化ホウ素は500℃〜1600
℃の温度範囲において溶融している結晶に対し
て、最も有用である。特に、成長している結晶の
融点が上記温度範囲の中央か、あるいは下端にあ
る場合には、酸化ホウ素（一般に低粘度を有す
る）の種々の性質を調整するために、他の物質を
種の量だけ酸化ホウ素に添加することができる。
添加物湿は化学的に不活性であると共に、成長し
ている化合物とその元素とに溶融不可能であるこ
とが好ましい。不活性ではないか、あるいは溶融
不可能ではない場合には、封入物質による半導体
化合物のよごれは、結晶状半導体化合物の特性
（特に、半導体特性）に悪影響を与えるものであ
つてはならない。粘性を低下せしめるための典型
的な物質は、クライオライトと呼ばれる弗化ナト
リウム・アルミニウムNa₃AlF₆である、酸化ホ
ウ素は、ガリウム砒素とインジウム燐とを成長さ
せるのに、特に有用である。小量のドープ剤とそ
の他の添加剤とを使用することができる。通常、
ドープ剤の濃度は１モル％よりもかなり低く、添
加剤は通常、ほゞ５モル％よりもはるかに小さ
い。

図には、いくつかの成長技法が図示してある。
第１図は、成長用容器１１とボード１２または容
器とを備えたブリツジマン装置１０を示す図であ
る。元素のひとつが蒸発するのを防いで定常状態
条件を保持しておくため、容器１１は半導体化合
物の成長においては封止られていることが多い。
この装置においては、溶融体を凝固させるために
必要な温度勾配が得られるように、容器１１に沿
つてヒータ１３を移動している。種結晶１４は、
結晶の成長を開始させるために使用されている。
封入物質１５は、成長している結晶の溶融体とボ
ードとの間でボートに含まれている。

第２図は、容器２１とボード２２とを備えた同
様な装置２０を示す図であり、ボートにおける温
度を変えるためにヒータ２３を通して容器２１を
移動させている。種結晶２４は、特殊な結晶のグ
ラフ表示における方位において、結晶成長を開始
させるために使用できるものである。再び、封入
物質２５は、成長している結晶の溶融体とボート
との間でボートに含まれている。

第３図は、一般に温度傾斜装置３０と呼ばれる
他の形の装置を示す図であり、同図において、し
ばしば封入された容器３２の内部に置かれている
容器またはボート３１は、ヒータ３３の内部に置
かれている。ここで、容器３２は動かないが、温
度勾配は熱設計により実現され、さらにヒータに
供給されるエネルギを減することによつて実現さ
れている。ヒータは、ボートの長手軸に沿つて温
度が変化するように設計されており、一般に温度
は種結晶が置かれている一端から別の端部へと進
むにつれて増加する。全試料が溶融し、ヒータへ
のエネルギが減ぜられるように温度をセツトす
る。このようにして、溶融体は第１に、ボート内
の一点、すなわち種結晶をつけた端において凝固
し、ヒータに対するエネルギが減少するに伴つて
ボートに沿つて凝固し続けている。典型的には、
ヒータは電気ヒータであり、エネルギはヒータに
対する電流、または電圧を制御することにより制
御されている。再び、封入物質３４は、ボートと
成長している結晶の溶融体との間でボートの内部
に含まれている。

第１図ならびに第２図は、一般に水平ブリツジ
マン技法に使用されている装置を示す図である。
第３図は、通常、傾斜凝固技法に使用されている
装置を示す図である。他の結晶成長技法は、垂直
方向に置いた同様な装置の使用を含むものであ
る。ボートよりも容器が溶融体を保持するのに使
用されることが多い。これらの過程は垂直ブリツ
ジマン技法、ならびに垂直勾配式凝固技法と呼ば
れることが多い。再び、容器は揮発性成分が蒸発
して消減するのを防ぎ、安定な条件を保持するた
めに封止られることが多い。種結晶は、単結晶の
適当な成長を保証するために使用されることが多
い。種結晶は頂部か、あるいは底部から使用でき
る。

垂直傾斜形凝固技法のひとつの特殊な変形は、
GaAsならびに同様な結晶の成長において大変興
味あるものである。この技法において、溶融体は
るつぼの中に含まれていて、温度は溶融体を凝固
するように減じられている。再び、るつぼと溶融
体との間の封入物質は、るつぼと溶融体との間の
相互作用を防ぎ、溶融体の凝固の後にるつぼから
結晶を容易に除去することが封入物質によつて確
実にできる。特殊な結晶のグラフ表示の方向に成
長を招くように、溶融体は結晶で種づけすること
が多い。この種づけ操作な適切は方位の結晶を溶
融体の頂部にまで下げることによつて行なわれる
ことが多い。

凝固した結晶は、一般に封入物質が凝固し、容
易に結晶を除去することができないほど硬くなる
前に、室温より高い温度でるつぼから取出される
ことが多い。例えばB₂O₃が使われる処では、結
晶はほゞ650℃を越える温度で取借される。結晶
を取出す温度はクリテイカルなものではなく、一
般に成長している結晶と封入物質とに依存する。
成長している結晶の凝固温度より低い温度でなけ
ればならないが、封入物質が硬化して容器と結晶
とに粘着する温度より高い温度でなければならな
い。

本発明をよく理解するには、容器のなかの潤滑
層を入れて行なつた結果成長の実例を詳細に説明
すればよい。ガリウム砒素は低欠陥密度と低不純
物濃度とを備えながら大きく結晶を成長させるに
は、きわめて困難な材料である。困難性はガリウ
ム砒素を作る元素の高揮発性、特に砒素の高揮発
性、高成長温度、ならびにこれら高温度における
元素の容器との反応性などに起因するものであ
る。

実験は、第４図に示す実験装置において実施し
た。この装置４０は、特にガリウム砒素、ならび
に他の同様な半導体化合物を成長させるのに適し
た傾斜凝固形炉である。装置は、結晶の成長させ
ることができるように材料を装着して示した図で
ある。ここで、ガリウム砒素の溶融体は結晶成長
の前に、装置において実際に作られている。

傾斜凝固形装置４０は、水晶のような透明な材
料で通常は作られている長い容器４１から成立つ
ている。容器は２つの領域に分けられていて、低
温度領域はヒータ線４２を備えてあり、高温度領
域は他のヒータ線４３を備えてある。砒素４４は
通常、水晶で作られている容器４５のなかに保持
され、ガリウム４６は通常水晶、または熱分解法
による窒化ホウ素で作られたボートのなかに含ま
れている。希望する結晶のグラフ表示の方向に結
晶の成長を開始させるように、ガリウム砒素４７
の種結晶はボートのなかに含まれている。容器４
１は絶縁材料４８により取巻かれていて、装置に
は結晶の成長を観察するための観察窓４９が装着
されている。

ガリウム砒素を成長させる典型的な過程におい
ては、低温度領域はほゞ610〜630℃にまで加熱さ
れている。いつぽう、高温度領域は種の存在する
点でほゞ1238℃、ボートの他端においてほゞ1290
℃にセツトされ、1238〜1290℃の温度範囲に加熱
されている。砒素容器４５から蒸留した砒素４４
は、ガリウム砒素の溶融体を形成するためのボー
トのなかでガリウムと反応する。高温度部分にお
ける温度は、種の存在点において結晶成長が開始
するように徐々にさげると共に、溶融体の凝固を
完全にするためにも徐々にさげている。典型的に
は、結晶成長速度は６〜13mm／時間（1/4〜1/2イ
ンチ／時間）であるが、この範囲よりも低い速度
や高い速度も容易に達成される。

上記により多くの実験を行なつたが、それらの
結果は次に説明するようなものであつた。

実験１： この実験は307ｇｒの砒素と、281.9ｇｒのガリ
ウムとを使つて行なつた。種結晶の方位は＜111
＞であり、16ｇｒのB₂O₃を封入物質として使用
した。ドープ剤はシリコン（0.203gr）であり、
成長速度はほゞ13mm／時間（1/2インチ／時間）
であり、水晶ボートを使用した。満足な結果が得
られた。得られた結果は、１cm²あたり1000個のエ
ツチピツト密度（EPD）を有する優れた品質の
ものであつた。325℃で１〜1.5時間にわたり、溶
融KOH内で研摩した｛100｝面をエツチングする
ことによつて、エツチピツト密度が得られた。

実験２： この実験は348.3ｇｒの砒素と320.1ｇｒのガリ
ウムとを使い、種結晶の方位を＜111＞とし、15
ｇｒのB₂O₃を使用した以外は上と同様にして行
なつた。ほゞ0.232ｇｒのシリコンをドープ剤と
して使用し、13mm／時間（1/2インチ／時間）の
成長速度で、水晶ボートに溶融体を含ませて使用
した。優れた品質の単結晶が、１cm²あたり2000個
のエツチピツト密度で得られた。

実験３： この実験は466.6ｇｒの砒素と430ｇｒのガリウ
ムとを使い、種結晶の方位を＜111＞とし、15ｇ
ｒのB₂O₃を使用した以外には上と同様にして行
なつた。ほゞ0.313ｇｒのシリコンをドープ剤と
して使用し、13mm／時間（1/2インチ／時間）の
成長速度で、水晶ボートに溶融体を含ませて使用
した。優れた品質の単結晶が、１cm²あたり2000個
のエツチピツト密度で得られた。

実験４： この実験は477ｇｒの砒素と410ｇｒのガリウム
とを使い、種結晶の方位を＜100＞とし、14ｇｒ
のB₂O₃を使用した以外には上と同様にして行な
つた。ほゞ0.299ｇｒのシリコンをドープ剤とし
て使用し、13mm／時間（1/2インチ／時間）の成
長速度で、水晶ボートに溶融体を含ませて使用し
た。優れた品質の単結晶が、１cm²あたり3000個の
エツチピツト密度で得られた。

実験５： この実験は433.5ｇｒの砒素と397ｇｒのガリウ
ムとを使い、種結晶の方位を＜111＞とし、７ｇ
ｒのB₂O₃を使用した以外には上と同様にして行
なつた。ほゞ0.29ｇｒのシリコンをドープ剤とし
て使用し、８mm／時間（1/3インチ／時間）の成
長速度で、水晶ボートに溶融体を含ませて使用し
た。優れた品質の単結晶が、１cm²あたり800個の
エツチピツト密度で得られた。

実験６： この実験は444ｇｒの砒素と440ｇｒのガリウム
とを使い、単結晶の方法を＜111＞とし、14ｇｒ
のB₂O₃を使用した以外には上と同様にして行な
つた。ほゞ0.149ｇｒのシリコンをドープ剤とし
て使用し、６mm／時間（1/4インチ／時間）の成
長速度で、熱分解法による窒化ホウ素（PBN）
のボートに溶融体を含ませて使用した。優れた品
質の単結晶が、１cm²あたり8000個のエツチピツト
密度で得られた。

実験７： この実験は475ｇｒの砒素と435ｇｒのガリウム
を使い、種結晶の方位を＜111＞とし、14ｇｒの
B₂O₃を使用した以外には上と同様にして行なつ
た。シリコンをドープ剤として使用せず、13mm／
時間（1/2インチ／時間）の成長速度で、水晶ボ
ートに溶融体を含ませて使用した。優れた品質の
単結晶が、１cm²あたり6000個のエツチピツト密度
で得られた。

これらの実験に関して、いくつかの点は注目に
値するものである。第１に、＜100＞の結晶方位に
沿つての結晶成長が可能であり、多くの応用にき
わめて有利である。事実、結晶が成長する条件の
優れた制御は、種々の結晶のグラフ表示の方向に
沿つて結晶の成長を可能にするものである。ドー
プ剤の量と結晶のなかの不純物とが大幅に減ぜら
れ、さらに封入物質がボートから溶融体を分離し
たためにより結果が予知可能である。ボートはド
ープ剤や不純物などの現実の供給源であることが
多い。熱分解法による窒化ホウ素は、ボート材料
からよごれが混入される機会が大幅に減ぜられる
ようなボート材料として使用できるものである。
典型的なB₂O₃の量は大きく制限量を越えて変え
られる。

一般に、B₂O₃が硬化した後での粘着を防ぐた
め、完全に冷却する前に、ほゞ650℃でボートの
なかの結晶を取出す。ボートをその側面に動かし
て、既に形成された結晶が部分的にボートから落
ちることができるようにして、これを実施するこ
とができる。この過程は、ボートまたは封入物質
に粘着している結晶が部分的に離れるように、
ほゞ1000〜1200℃の温度範囲で熱サイクルをかけ
ることによつて実施することができる。他の方法
は、化学的手法によるB₂O₃の除去を含んで使用
できるものである。

実験は、第５図に示した垂直傾斜形凝固装置５
０においても行なつた。ここで、ガリウム砒素５
１は水晶るつぼ５２のなかに含まれ、このるつぼ
は有泡酸化アルミニウムで従来法により作られた
構造体５３に含まれている。この完全な構造体は
水晶シリンダ５４により従来法で作られ、頂部５
５がステンレス鋼で作られ、底部５６がステンレ
ス鋼で作られた炉の構造体の内即に含まれてい
る。構造体はインダクシヨンコイル５７により加
熱され、炭素製スリーブ５８はラジオ周波エネル
ギを吸収するように水晶製るつぼ５２を取巻いて
いる。種結晶５９は結晶の成長を開始させるため
に使用し、ガリウム砒素溶融体の頂部は、るつぼ
５２から溶融体を分離するための酸化ホウ素の層
６０を含むものである。酸化ホウ素とガリウム砒
素との間の境界で、ガリウム砒素の最低温度で垂
直方向に温度勾配が付けられている。この境界に
おける温度は、通常、成長過程の初期においてガ
リウム砒素の融点（1238℃）をわずかに越えるも
のである。ガリウム砒素溶融体を下方に走らせる
ている温度勾配は大きく制限量を越えて変化する
が、一般に８〜80℃／cm（20〜200℃／インチ）
の範囲である。この勾配は、装置内部の初期分布
を変え、さらにB₂O₃の厚さを増加させることに
よつて変えることができる。ガリウム砒素溶融体
を通つて下方に存在する結晶成長に影響を与える
ように、温度は徐々に下げられている。完全な凝
固の後であつて室温への冷却の前に、通常、650
〜1150℃の温度範囲で、結晶はるつぼから取出
す。特にるつぼの側壁と底とにおいて、B₂O₃の
圧力は結晶を容易に除去せしめるためのものであ
る。この過程により成長した結晶は、高品質、大
容積であつてきわめて大きいものであつた。この
方法により成長させた結晶は、特に大容積であつ
て、しかも大きな横断面が得られると言う特長が
ある。

特定の実例は、プロセスを図示するのに有用で
ある。シリカ製るつぼには、800グラムのガリウ
ム砒素と400ｇｒの酸化ホウ素とを入れた。装荷
したるつぼがガリウム砒素の融点を越える温度に
まで加熱され、上記温度勾配を付けて徐々に冷却
する。凝固後であつて、ほゞ100℃より低くまで
冷却する前に、外側の縁で結晶内に向つて凝固し
ている水晶棒を使用している、るつぼからガリウ
ム砒素の結晶を取出した。結晶の直径はほゞ7.5
cm（３インチ）であつた。結晶は、縁部近くに多
結晶領域を有するが、大部分が単結晶のものであ
つた。結晶はほゞ775ｇｒであつた。

基本的に水平ブリツジマン技法、すなわち水平
温度勾配技法を使用して、InBi結晶を成長させ
る実験を行なつた。使用した装置は、第４図に示
した装置の高温度部分にきわめてよく似たもので
あつた。InBiを使用した場合、個々の元素を混
合して化合物半導体を形成し、結晶成長に先がけ
て化合物を生成する際の問題点の多くは高純度化
に関するものであり、特に酸素の除去に関するも
のである。InBiの成長のGaAsの成長との最も大
きな相違点は、温度が大きく異なることに関連す
るものである。GaAs溶融体はほゞ1238℃で溶解
し、いつぽうInBiは109℃で溶解する。この温度
の相違は結晶成長の種々の条件、特に材料の選択
に影響を与える。最も重要な点は封入物質の選択
にあり、その理由はB₂O₃に対して結晶成長が低
すぎる温度で起りB₂O₃が使えない点にある。

しかし、多くの物質が封入物質として使用でき
る。特に有用なものは種々のシリコン重合体と油
とである。これらの物質は一般にInBi、ならび
にこの化合物を作つている元素に対して不活性で
ある。結晶成長条件のもとでは、これらの物質も
軟かいまま、あるいは液状のままである。封入物
質として特に有用なものは、シリコン熱設定形重
合体である。

通常のガラスボート（多くの場合、熱安定化ガ
ラス製ボート）、ならびにシリコン重合体封入物
質を使用し、多くの結晶成長に関する実験を行な
つた。封入物質は、表面を被覆するためガラスボ
ートに導入した。これによつて、成長している
InBi結晶とガラスボートとが直接接触するのは
避けられた。試料の作成は、化合物を形成して酸
化物や他の不純物を除去するための基本的な標準
過程を採用して実施した。ボートは封じて上記装
置へ導入した。近くに種結晶を備えた一端はほゞ
109℃の温度に保ち、他端はほゞ190℃の温度に保
つて、この間で温度を変化させている。ボートの
種結晶が存在する端部では最初に結晶成長をさ
せ、ボートの残りの部分に沿つて徐々に温度をさ
げるようにしている。典型的には、温度はほゞ10
時間の間にわたつてさげた。得られた結晶はきわ
めて高い品質を備え、一般にひずみや不完全性が
まつたく存在しないものであつた。特に注目すべ
き点は、結晶がボートの壁に粘着しないと言うこ
とであつた。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では結晶材料と容
器との間での粘着を防ぐことにより、封入物質が
生産すべき結晶の品質を改良できると言う効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるプロセスを実施するた
めの結晶溶融体を含むボートの長手方向に炉を移
動させることができる水平ブリツジマン結晶成長
装置の説明図、第２図は、本発明によるプロセス
を実施するための炉の長手方向に試料を移動させ
ることができる水平ブリツジマン結晶成長装置の
説明図、第３図は、本発明によるプロセスにより
結晶を成長させるための温度傾斜形制御装置の説
明図、第４図は、本発明によるプロセスにより
GaAsと関連化合物との成長に特に適した傾斜凝
固式結晶成長装置の説明図、第５図は、本発明に
よるプロセスによりGaAsと関連化合物との成長
に特に適した垂直傾斜凝固式結晶成長装置の説明
図である。 〔符号の簡単な説明〕、容器……１２，２２，
５２、溶融体……４７、不活性物質……１５，２
５，６０。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器１２，２２，５２内に保持された溶融体
   を結晶材料として凝固させる工程を含む結晶成長
   技法によりガリウム砒素またはインジウム燐の単
   結晶を成長させる方法において、 凝固工程に先だち、容器と溶融体との間に酸化
   ホウ素を含む不活性物質１５，２５，６０を挿入
   し、これにより、凝固した際に溶融体が容器自体
   ではなく、容器の内壁を被覆する前記不活性物質
   と接触するようにすることを特徴とする単結晶成
   長法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   不活性物質は酸化ホウ素の他に弗化ナトリウム・
   アルミニウムを含むことを特徴とする単結晶成長
   法。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
   法において、容器は水晶製であることを特徴とす
   る単結晶成長法。 ４ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
   法において、容器は窒化ホウ素製であることを特
   徴とする単結晶成長法。