JPH03237731A - 気相成長方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、気相成長方法および装置に関するもので、詳
しくは、有機金属気相成長法によって、水銀を含む化合
物の単結晶薄膜を形成する方法及び装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 有機金属熱分解気相成長法（Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉ
ｃＣｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）　：以下、、　ＭＯＣＶＤ法と称する。）は、量産
性と結晶成長層の膜厚１組成比制御性を兼ね備えている
ことから、近年高性能半導体素子を作成するための重要
な技術となっている。

ＭＯＣＶＤ法によるテルル化水銀カドミウム（Ｃｄ、　
Ｈｇ＋−、Ｔｅ　：以下、ＣＭＴと称する。）薄膜成長
に関しては、例えば雑誌「ジャーナル・オブ・クリスタ
ル・グロウス」第５５巻（１９８１年）、第１０７〜第
１１５頁（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｇ
ｒｏｗｔｈ、　Ｖｏｌ、５５（１９８１）、　ｐ１０７
−１１５）に開示されている。この技術においては、第
３図に示すように、薄膜成長は石英製の水平反応管６０
内で常圧にて行なわれる。

原料としては、ジメチルカドミウム（ＭｅよＣｄ）、ジ
エチルテルル（Ｅｔ、　Ｔｅ）および金属水銀（Ｈｇ）
が用いられている。＊機金属（−０）であるｌｉｅ、　
ＣｄおよびＥｔ、　Ｔｅは、水素ガスをキャリアガスと
して１反応管６０の一方の側端部に設けられた原料ガス
導入口６１より反応管６０内に導入される。また、　Ｈ
ｇは１反応管６０の底部壁面上に載置された水銀溜６２
より供給される０反応管６０のさらに他方の測端部寄り
には、底部壁面上に流線形状を有するカーボンサセプタ
６３が配置してあり、このカーボンサセプタ６３上には
ＣｄＴｅ基板６４が載置しである０反応管６０内に導入
されたＭＯ防ガス高周波コイル６５によって加熱された
カーボンサセプタ６３が配置してあり、このカーボンサ
セプタ６３上にはＣｄＴｅ基板６４が載置しである０反
応管６０内に導入されたＭＯ防ガス高周波コイル６５に
よって加熱されたカーボンサセプタ６３近傍で熱分解し
、一方、水銀溜６２よりはＨｇ蒸気が供給されるため、
カーボンサセプタ６３上におかれたＣｄＴｅ基板６４面
上にＣＭＴ結晶が成長する。典型的な基板温度は４２０
℃付近である。薄膜の組成比（Ｘ）は水銀溜６２の温度
により制御され、その温度範囲は２４０℃から３２０℃
である。また、このように水銀溜６２を加熱することに
より水銀蒸気を発生させるため１反応管６０の管壁の温
度が低いと、水銀蒸気が該管壁に凝結してしまう、この
ようなことのないように反応管６０の管壁は外部より抵
抗ヒータ６６で加熱される。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように従来の装置においては、基板上で成長する
薄膜面内の組成比を均一なものとする場合、基板近傍で
のＨｇ蒸気圧を所定の値に保つことが必要である。この
ため、反応管内における水銀蒸気圧を水銀溜の温度によ
って制御する場合、原料ガスが基板に到達する前にかか
る高温部（水銀溜１反応管の管壁）が存在することによ
り、熱分解温度が２００℃以上と比較的低いＭｅヨＣｄ
が途中で熱分解し、Ｈｇ蒸気と気相中で反応を起こした
りするという問題がある。

また、水銀は液体であると共に毒性を有するので、反応
管内に導入するために取扱上の工夫が必要である。さら
に、有機金属としての水銀は反応管内に導入するための
取扱いは容易であるが、非常に毒性が高いもので、使用
において注意を要する。

この発明はかかる問題を解決するためになされたもので
、毒性か少く、取扱いが容易な水銀源を用いることによ
り、水銀を含む化合物の単結晶薄膜を形成する方法及び
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明の気相成長方法
は反応管内に１ないしそれ以上の有機金属をキャリアガ
スに伴送させて所定量づつ連続的に供給し、さらに前記
反応管内に設置された水銀アマルガムもしくは水銀化合
物の薄片から反応管内に水銀蒸気を供給し、反応管内に
設置され所定温度に加熱された基板近傍において前記有
機金属を熱分解もしくは光分解して、前記基板上に水銀
を含む化合物の単結晶薄膜を成長させる方法であって、
前記アマルガムもしくは水銀化合物の薄片に一定の照射
時間で可視ないし赤外領域に波長を有する光を照射する
かもしくは、管壁より加熱することにより水銀蒸気を発
生させる方法もしくはアマルガムもしくは水銀化合物の
薄片に一定の照射時間で可視ないし赤外領域に波長を有
する光を照射するもしくは、管壁より加熱することによ
り水銀蒸気を発生させるものであり、これら方法を行う
ための装置である。

［作用］ 本発明によれば、水銀上記の供給源が固体であるので、
薄板状にすることができ、反応管内のカスの流れを乱し
にくく、水銀の毒性の点でも取扱いが容易である。

また１例えば、金、銀、銅と水銀とのアマルガムを用い
た場合には、金、銀、銅共にＨｇに比して熱の伝導率が
高い（約５０倍）ので、水銀に対しての熱の伝わり方か
早く、効率よく水銀蒸気を発生させることかできる。

［実施例］ 以下、本発明を実施態様に基づきより詳細に説明する。

第１図は本発明の気相成長装置の一実施例であるＣＭＴ
系結晶気相戊長成長の構成を示す模式図である。

この気相成長装置において、原料となるＭｅ２　Ｃｄお
よびＥｔ、　Ｔｅはそれぞれステンレス製のバブラー１
．２内にあり、それぞれ恒温槽３，４に納められている
。なお、Ｍｅ２Ｃｄに代えて、ジエチルカドミウム、ジ
プロピルカドくラム。ジブチルカドミウム、ジイソブチ
ルカドミウム、ジイソブチルカドミウムなどの他のアル
キリ化カドミウム等を、また、Ｅｔ、　Ｔｅに代えて、
ジメチルテルル、ジイソプロピルテルル、ジターシャリ
ブチルテルルなどの他のアルキル化テルル、ジアリルテ
ルル、ジメチルアリルテルルなどのアルケニル化テルル
、あるいは２，５−ジハイドロテルロフェン等をそれぞ
れ原料として用いることも可能である。バブラー１．２
内は適当な蒸気圧で飽和状態にあり、その蒸気圧は恒温
槽３，４の温度で決定する。

水平反応管８内に導入される原料ガス量はバブラー１．
２へ送り込まれるＨ２ガス流量、すなわち、マスフロー
コントローラ（ＭＦＣ）　５　、６と、これらのＭＯガ
スを稀釈するＨ２ガス流量、ＭＦＣ７で決定する６例え
ば、ＭＦＣ７を５５Ｌ／ｗｉｎ、恒温槽３，４の温度が
それぞれ３０℃、４０℃、またＭＦＣ５，６をそれぞれ
１０ｍＬ／　ｍｉｎ、　１００ｍ　４１／ｓｉｎと設定
すると、水平反応管８内のＭｅ、　Ｃｄ、　Ｅｔａ　Ｔ
ｅの濃度は、それぞれ４Ｘ　１０−’５ｏｉｌ　／　ｌ
　、７Ｘ　１０−’ｓ。

１／ｌとなる。なお、　Ｍｅ、　Ｃｄバブラー１に送り
込むＨ２ガス流量としては１〜５００ｔＱ　／５ｈｉｎ
、より好ましくは１０〜１００厘文／ｓｉｎ程度が、Ｅ
ｔ、丁ｅバブラー２に送り込むＨ２ガス流量としては１
〜５００ｍ１　／ｓｉｎ　、より好ましくは１（１−１
００ｍｉ　／ｓｉｎ程度が、また、稀釈Ｈ２ガス流量と
しては０．１〜２０文／ｗｉｎより好ましくは０．５〜
５　Ｊｌ／ｗｉｎ程度がそれぞれ適当である。上記した
恒温槽３，４の温度およびこれらのＨ２ガス流量が、示
された最適条件範囲より低いものであると、成長は可能
であるが成膜速度が遅く実用的ではなく、一方、最適条
件範囲より高いものであると原料歩留りが悪くなる上に
未反応の原料ガスが後述する排ガス処理系に多量に流れ
るためにメインテナンス上で問題となる。

これらの原料ガスが送り込まれる水平反応管８内には、
水銀アマルガムの薄片９が配置されており、そして、こ
の薄片９の直上に位置する反応管８の管壁には光導入の
ための窓ｌＯが形成されている。この窓ｌＯは、例えば
溶融石英ガラスなどのように適当な窓材によって構成さ
れている。

この窓ｌＯからは、パルス光源１１より放たれた可視な
いし赤外領域に波長を有する光ビームが光学系１例えば
ミラー１２で屈折され、レンズ１３、例えば焦点距離１
００ｍｍのレンズで集光されて反応管８内の水銀アマル
ガムの薄片９に照射される。なお、この実施例において
は、光ビームが薄片９に対し垂直な方向から照射される
構成をとるが、薄片９に対し斜め方向から入射するよう
に照射される構成としてもよい、薄片９に照射される可
視ないし赤外領域に波長を有する光としては、水銀アマ
ルガムの表面を加熱し水銀蒸気を発生させることのでき
るものであれば、特に限定されるものではないが、例え
ば、断続光源として、１ｍＪ〜ＩＯＪ　、より好ましく
は１ｓＪ〜０．ＩＪ程度のパルスエネルギーを有するも
のが望ましく、具体的にはＹＡＧレーザ−、ルビーレー
ザー、ＡｒレーザーＣＯ２レーザ−、また高出力半導体
レーザーなどが好ましいものとして例示される。また、
これらの光は、一定の照射時間を有するものとされなけ
ればならないが１本実施例におけるごとく光源として瞬
時励起あるいはＱスイッチングなどによりパルス光を発
するものを用いる装置構成以外に、連続光光源を用い、
この光源から発せられた光を、一定時間連続させるか、
あるいは何らかの方法でチョッピングすることにより一
定の照射時肌で断続させるような装置構成を取ることも
可能である。なお、１回の照射時間（パルス幅）として
はｌｎｓ〜１ｓ、より好ましくはＩｏｎｓ　〜０．１　
ｓ程度のものが望ましい。

本発明において１反応管８内における水銀の蒸気圧は水
銀アマルガムの薄片９に照射される一定照射時間で断続
する光の単位時間当りの照射回数、すなわち、パルス光
における繰返し周波数によって制御され、これによって
得られるＣＭＴ結晶の組成比（Ｘ）を所望のものとする
ことができる。

なお本発明において水銀アマルガムを加熱する光として
、可視ないし赤外領域に波長を有する光を用いるのは、
反応管８内に導入されるＭｅ、　Ｃｄ、Ｅｔ、　Ｔｅな
どのような原料ガスが紫外領域に吸収波長を有している
ために、このような紫外領域の光を照射してしまうと水
銀アマルガムの近傍において原料ガスが分解されてしま
うためである。

また、水銀の発生方法としては、水銀アマルガムの薄片
９の外周面にこの薄片９の加熱用ヒータ１４で覆い、気
相成長反応時に必要な水銀蒸気を発生させることもでき
る。

この水平反応管８内において前記水銀アマルガムの薄片
９の設けられた部位より後方に位置する反応管８下部内
壁には、流線形状をなした基板設置用カーボンサセプタ
１５が配置されており、この上には基板１６が載置され
ている。基板１６は、カーボンサセプタ１５下部に取り
付けられた抵抗加熱ヒータ１７で昇温され、基板１６の
温度は、カーボンサセプタ１５内に埋め込んだ熱電対１
８でモニタし、基板温度が５０〜６００℃の範囲の所定
の設定温度値で一定となるように制御される。なお基板
１６としては、結晶方位（１００）のＣｄＴｅ基板を好
適なものの１つとして挙げることができるが、他の面方
位、例えば（１１１）面、さらに例えばＧａＡｓ、Ｓｉ
、ＩｎＳｂ、Ａｉ　ｔ、ｏ、１などのその他の基板材料
も用いられ得る。

さらに水平反応管８の内部において、１０−’ｔｏｒｒ
〜１０００　ｔｏｒｒより好ましくは５ｔｏｒｒ〜７６
０　ｔｏｒｒの範囲内の所定の圧力で結晶成長が行なえ
るように、水平反応管８には、例えばロータリポンプと
この排気量を調整する自動コンダクタンスバルブよりな
る排気制御装置１９が接続されている。さらに、水平反
応管８には、水平反応管Ｂ内を高真空排気するための例
えばターボ式ポンプよりなる高真空排気装置２０と、反
応後の排ガスを処理するための排ガス装置２１とか接続
されている。

第２図は本発明の気相成長装置の別の実施例であるＣＭ
Ｔ系結晶光励起気相戊長成長の構成を示す模式図である
。

この光励起気相成長装置において、原料ガスの供給系は
、第１図に示した実施例におけるものと同様であり、Ｍ
ｅ２　ＣｄおよびＥｔ２Ｔｅはそれぞれバブラー３１．
３２内にあり、それぞれ恒温槽３３゜３４に納められて
いる。また水平反応管３８内に導入される原料ガス量は
バブラー３１．３２へ送り込まれるＨ２ガス流量を制御
するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３５．３６とこ
れらのＭＯガスを稀釈するＨ２ガス流量を制御するＭＦ
Ｃ３７で決定する。

これらの原料ガスが送り込まれる水平反応管３８内には
、第１図に示した実施例と同様にアマルガムの薄片３９
が設置されている。この実施態様において、水銀アマル
ガムの薄片３９の斜め上方に位置する反応管３８の管壁
には、第１の光導入用窓４０が形成されており、この第
１の光導入用窓４０からは、第１光源４１より放たれた
可視ないし赤外領域に波長を有する水銀加熱用の光ビー
ムが、例えばミラー４２およびレンズ４３からなる第１
の光学系によって屈折、集光されて反応管３８内の水銀
アマルガムの薄片３９内に照射される。なお、この実施
例における第１の光導入用窓４０．第１光＠４１．ミラ
ー４２およびレンズ４３の具体的構成は、第１図に示し
た実施例における窓１０、光源１１．ｆｉミラー１およ
びレンズ１３とそれぞれほぼ同様のものである。また、
この実施例においても、水銀アマルガムの薄片３９の外
周面管壁は水銀アマルガムの薄片加熱装置４４て覆われ
ている。

この第２図に示す実施例において、基板設置用カーボン
サセプタ４５は、水平反応管３８内における前記水銀ア
マルガムの薄片３９の設けられた部位のほぼ直上に位置
する反応管３８上部内壁に下方を向けて取り付けられて
いる。このカーボンサセプタ４５は、中央部の円盤状の
基板保持部４５ａとこの基板保持部４５ａを取り囲みカ
ーボンサセプタ４５全体を流線形状のものとする枠部４
５ｂとからなり、この基板保持部４５ａの外周面と枠部
４５ｂの内面との回転自在な当接部は、気密性が保たれ
ていることか望ましい。そして、この基板保持部４５ａ
は、回転軸５２によって水平反応管３８外部に配置され
た回転モータ５３に接続されている。なお、この回転軸
５２が水平反応管３８の管壁を貫通する部位において、
メカニカルシール等の気密手段が施されている。従って
、この基板保持部４５ａ上に保持される基板４６は、回
転モータ５３の駆動によって、例えば１００回／■ｉｎ
以下、望ましくは１〜６０回／ｗｉｎで面方向に回転さ
せられる。

なお、このように基板４６を下方に向けて配置するのは
、水銀アマルガムの薄片９から発生する水銀蒸気の基板
４６表面への流れを自然なものとし、より良好な結晶成
長を行なわせるためであり、また基板４６を面方向に回
転させるのは、基板近傍におけるＭＯガスの濃度分布に
位置的な不均一が生じても、基板表面の各座標点を回転
により変位させ、面内における組成比のバラツキを低減
させるためである。

また、基板４６は、カーボンサセプタ４５の基板保持部
４５ａの下部に取り付けられた抵抗加熱ヒータ４７で必
要に応じて昇温され、基板４６の温度は、カーボンサセ
プタ４５の基板保持部４５ａ内に埋め込んだ熱電対４８
でモニタし、基板温度が５０〜６００℃の範囲の所定の
設定温度値で一定となるように制御される。

この実施例の光励起気相反応装置においては、反応管３
８は、サセプタ４５側方に位置する管壁に第２の光導入
用窓５４を有する。この第２の光導入用窓５４は、第１
の光導入用窓４０と同様に１例えば溶融石英ガラスなど
のような適当な窓材によって構成されており、かつ窓内
側に反応ガスが付着しないよう第２の光導入用窓５４に
向かってＭＦＣ５５で流量決定されたＨ２ガスをブロー
できる構造となっている。この第２の導入用窓５４から
は、第２光源５６より放たれた紫外域に波長を有する光
ビームが第２光学系１例えばミラー５７で屈折され、レ
ンズ５８、例えば焦点距離２００■のシリンドリカルレ
ンズで集光されて反応管３８内に導入される。なお、こ
の実施例においては、基板４６に対し平行な方向から基
板４６の直下を通過するように照射される構成をとるが
、光ビームが基板４６に対し垂直な方向から照射される
構成としても、あるいは基板４６に対し斜め方向から入
射するように照射される構成としてもよい。

ＭＯ防ガス紫外域（１９０ｎ■〜４００ｎｍ）に特異な
吸収スペクトルを持ち、１９０ｎ■〜４００ｎｍに波長
を有する光ビームの照射によって光分解するが、ＭＯ防
ガス光分解の容易さは、入射ビーム波長における吸収断
面積が目安となり、用いられるＭＯ防ガス高い吸収ピー
クを示す波長の光を照射することにより効率のよい光分
解が可能となり、気相成長の低温化が図られる。従って
、ガスを分解するために用いられる紫外領域に波長を有
する光ビームとしては、分解しようとする原料ガスの組
合せに応じて最適なものが選択されるが、ｌｌｅ、　Ｃ
ｄおよびＥＬ＊　Ｔｅの組合せにおいてはに、　Ｆエキ
シマレーザ（２４８ｎｍ）あるいはＡ、Ｆエキシマレー
ザ（１９３＋ｖ）が最適である。なお、エキシマレーザ
は高出力であり、かつレーザ媒質用ガスを交換すること
により１９０ｎｓ〜４００ｎ■の範囲においていくつか
の所定の発振波長を出すことができるために、原料ガス
分解用の光ビームとして好ましいものとして挙げること
かできる。

またこの第２図に示す実施例の気相反応ｙｔ！において
も、第１図に示す実施態様と同様に、水平反応管３８に
は、排気系として排気制御装置４９、高真空排気装Ｍ５
０および排ガス装ｇｉ５１とが接続されている。なお、
このような構成の装置を用いて光励起によりＣＭＴ薄膜
の気相成長を行なう場合、水平反応管８内の圧力は、Ｉ
Ｐ３ｔｏｒｒ〜１０００ｔｏｒｒ程度であり得るが、よ
り好ましくは１００ｔｏｒｒ以下の減圧状態において行
なうことが、成長する薄膜の表面状態を改善する上で有
利である。

以上は、ＣＭ　Ｔ　（ＣｄヨＨｇ＋　−１１Ｔｅ）の気
相成長を例にとり、本発明の気相成長方法および装置を
説明したが、本発明は、他の混晶系結晶１例えば。

Ｚｎｘ　Ｈｇｔ　−Ｘ　Ｔｅ、　ｌｌｎｍ　Ｈｇｉ　−
ｘ　Ｔｅ、　Ｍｇ＊　Ｈｇｔ　−＊　Ｔｅ。

Ｃｄｚ　Ｚｎ、　Ｈｇｔ　−ＩＩ−ｙ　Ｔｅなどのよう
な水銀を含む混晶系結晶の薄膜成長、あるいは、ＣｄＴ
ｅ／Ｈｇ丁ｅ、ＺｎＴｅ／ＨｇＴｅのごとく、同様に水
銀を含む化合物結晶と水銀を含まない化合物結晶とを交
互に積層成長させる場合などにおいても同様に適用でき
、高い組成比制御性をもって薄膜結晶を得ることができ
、かつ反応系の切り換えも迅速かつ確実に行なうことが
できる。

以下、本発明を実際に行なった試験例によりさらに具体
的に説明する。

〈試験例−１〉 第１図に示すような装置を用い、ＣＭＴ結晶成長実験を
行なった。

すなわち、水銀と銅のアマルガムの薄片に光を照射しな
いで、流量０．５１／重ｉｎのＨ２ガスをキャリアーガ
スとして、水平反応管内に、Ｍｅ、　Ｃｄ及びＥｔ２Ｔ
ｅをそれぞれ１０　ｍｌ／ｓｉｎ、　１００ｔＪＬ／ｗ
ｉｎ導入し、反応管圧力を１気圧にし、サセプタ温度を
４００”Ｃになるように反応管壁温度を３８０℃にした
。

そして、所望の厚さのＣＭＴが成長して、その組成比は
ほぼｘ＝０．２となり、フーリエ赤外分光光度計（ＦＴ
ＩＲ）にて評価した。これによると、ガス流のゆらぎが
２〜３％程度で、従来の水銀溜による供給よりも５〜８
％の堆積層の均一性が向上した。

〈試験例−２〉 試験例−１に対して、薄日筒状の水銀と銅のアマルガム
に光を照射して行なった。サセプタ温度は１５０℃、　
　ＫｒＦエキシマレーザを１５ｍＪ／パルス５００Ｈｚ
で照射し、流量０．ＳＪｌ／ｗｉｎのＨ２ガスをキャリ
アガスとして圧力１００　ｔｏｒｒの水平反応管内に、
Ｍｅ、　Ｃｄを５ｔｌＬ／ｓｉｎ、　Ｅｔ、　Ｔｅを１
００ｍｊｌ／ｓ＋ｉｎ導入した。

従来は管壁温度が１５０℃以上でないと、所望のＣＭＴ
の成長がなかった（　ｘ　＝　０．２とならなかった）
が、この試験例−２により、８０〜ＩＯΩ℃でもＣＭＴ
の成長が可能（ｘ　＝　０．２）となった。

また、水銀アマルガムの熱伝導率の向上による水銀蒸気
圧発生量の増大する効果も大きい。

〈試験例−３〉 この試験例は光を照射して、試験例−１における水銀と
銅のアマルガムに代えて水銀と銀のアマルガムで行なっ
てみたか、試験例−１におけると同様の効果を得ること
ができた。

（試験例−４〉 この試験例は光を照射して、試験例−１における水銀と
銅のアマルガムに代えて水銀化合物であるＨｇＴｅで行
ってみたか、試験例−１におけると同様の効果を得るこ
とができた。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、本発明によれば反応管内のガスの
流れを、水銀の蒸気圧によって乱すことも少く、水銀の
毒性の点でも、取扱いが容易であり、また、水銀に比し
て熱伝導率の高い金、銀。

銅とのアマルガムの薄片を用いるならば、水銀蒸気の発
生はさらに効率よく行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の気相成長装置の一実施例であるＣＭＴ
系結高結晶気相成長装置成を示す模式図、第２図は本発
明の気相成長装置の別の実施例であるＣＭＴ系結高結晶
光励起気相成長装置成を示す模式図、第３図は従来の気
相成長装置の一例の構成を示す模式図である。 図中、 １、２．３１．３２：バブラー ３、４．３３．３４：恒温槽 ５、６．３５．　：１６：原料供給量調整用マス７トコ
ントａ−ラフ、３７：　　ｆ４釈流量調整用マスフロー
コントローラ８、３８　：水平反応管 ９、３９　＋水銀アマルガムの薄片 １０：光導入用窓 ｌｌ：パルス光源 １２．４２　　：ミラー １３．４３　：レンズ １４．４４　：水銀アマルガムの薄片加熱ヒータ１５．
４５　＋基板装着用カーボンサセプタ１６．４６　：基
板 １７．４７　：基板加熱用ヒータ １８．４８　：基板温度モニタ用熱電対１９．４９　：
排気装置 ２０．５０　：高真空排気装置 ２１．５１　　＋排ガス処理装置 ４０：第１の光導入用窓 ４１：第１光源 ４５ａ：サセプタの基板保持部 ４５ｂ＝サセプタ枠部 ５２：回転軸 ５３：回転モータ ５４：第２の光導入用窓 ５５：第２の光導入用窓ブローガス流量調整用マスフロ
ーコントローラ ：第２光源 ６

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応管内に１ないしそれ以上の有機金属をキャリ
   アガスに伴送させて所定量づつ連続的に供給し、さらに
   前記反応管内に設置されたアマルガムもしくは水銀化合
   物の薄片から反応管内に水銀蒸気を供給し、反応管内に
   設置され所定温度に加熱された基板近傍において前記有
   機金属を熱分解して、前記基板上に水銀を含む化合物の
   単結晶薄膜を成長させる方法であって、前記アマルガム
   もしくは水銀化合物の薄片に一定の照射時間で可視ない
   し赤外領域に波長を有する光を照射することにより水銀
   蒸気を発生させるか、または前記アマルガムもしくは水
   銀化合物を加熱することにより水銀蒸気を発生させるこ
   とを特徴とする気相成長方法。
2. （２）反応管内に１ないしそれ以上の有機金属をキャリ
   アガスに伴走させて所定量づつ連続的に供給し、さらに
   前記反応管内に設置されたアマルガムもしくは水銀化合
   物の薄片から反応管内に水銀蒸気を供給し、反応管内に
   設置された基板ないしその近傍に紫外領域に波長を有す
   る光を照射して前記有機金属を光分解して、前記基板上
   に水銀を含む化合物の単結晶薄膜成長させる方法であっ
   て、前記アマルガムもしくは水銀化合物の薄片に一定の
   照射時間で可視ないし赤外領域に波長を有する光を照射
   することにより水銀蒸気を発生させるか、または前記ア
   マルガムもしくは水銀化合物を加熱することにより水銀
   蒸気を発生させることを特徴とする気相成長方法。
3. （３）反応管内にアマルガムもしくは水銀化合物の薄片
   と基板設置用サセプタが設置され、かつこの反応管に該
   反応管内へ有機金属を導入するための原料ガス導入系と
   該反応管内の排気を行なう排気系が接続されており、前
   記反応管全体を加熱する加熱装置、及び前記サセプタ上
   に保持される基板の温度を所定温度に制御する加熱装置
   を有する気相成長装置であって、前記反応管の管壁には
   光導入部が設けられており、またこの光導入部を通して
   前記アマルガムもしくは水銀化合物の薄片に一定の照射
   時間で可視ないし赤外領域に波長を有する光を照射する
   光学系を有することを特徴とする気相成長装置。
4. （４）反応管内にアマルガムもしくは水銀化合物の薄片
   と基板設置用サセプタが設置され、かつこの反応管に有
   機金属を導入するための原料ガス導入系と該反応管内の
   排気を行なう排気系が接続されており、前記反応管全体
   を加熱する加熱装置及び前記サセプタ上に保持される基
   板の温度を所定温度に制御する加熱装置を有し、さらに
   この反応管の管壁に光導入部を設け、この光導入部を通
   じて前記基板設置用サセプタ上に保持される基板ないし
   その近傍に紫外領域に波長を有する光を照射する光学系
   を設けた気相成長装置であって、前記反応管の管壁には
   さらに別の光導入部が設けられており、またこの別の光
   導入部を通じて前記アマルガムもしくは水銀化合物の薄
   片に一定の照射時間で可視ないし赤外領域に波長を有す
   る光を照射する光学系を有することを特徴とする気相成
   長装置。