JPH0362680B2 - - Google Patents
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- JPH0362680B2 JPH0362680B2 JP31979287A JP31979287A JPH0362680B2 JP H0362680 B2 JPH0362680 B2 JP H0362680B2 JP 31979287 A JP31979287 A JP 31979287A JP 31979287 A JP31979287 A JP 31979287A JP H0362680 B2 JPH0362680 B2 JP H0362680B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- quartz tube
- growth
- melt
- heat sink
- Prior art date
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Transportation (AREA)
- Architecture (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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。
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。
従来、例えば−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
ZnSe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ZnSe多結晶粒子のソース結晶７
を入れて、２×10-7Torr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。
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
ZnSe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ZnSe多結晶粒子のソース結晶７
を入れて、２×10-7Torr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。
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T1、溶媒６の位置Ｂで温度T2（T2
＞T1）となるように（第６図参照）、ほぼ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。
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T1、溶媒６の位置Ｂで温度T2（T2
＞T1）となるように（第６図参照）、ほぼ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。
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T1
より高い温度に加熱することによつて、約２時間
程度Se，Te中にZnSeを均一に溶解させる、所謂
メルトアロイを行なつてメルト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ZnSeエピタキシヤル成長層
９を得るようにしている。
きになるよう反転させて、該上端を成長温度T1
より高い温度に加熱することによつて、約２時間
程度Se，Te中にZnSeを均一に溶解させる、所謂
メルトアロイを行なつてメルト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ZnSeエピタキシヤル成長層
９を得るようにしている。
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、時間によつては、必ずしもZnSe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。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、ZnSe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ZnSe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ヤル成
長層９内にZnSe多結晶粒子７がそのままの形で
混入してしまうので、良質のエピタキシヤル成長
層９が得られなくなつてしまう。
メルトアロイを行なう際に、メルトアロイの温
度、時間によつては、必ずしもZnSe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。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、ZnSe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ZnSe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ヤル成
長層９内にZnSe多結晶粒子７がそのままの形で
混入してしまうので、良質のエピタキシヤル成長
層９が得られなくなつてしまう。
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
ピタキシヤル成長層９内にTeが混入されること
により、該エピタキシヤル成長層９がZnSeでは
なくZnSeTeとなつてしまい、Teイオンの半径等
により、該エピタキシヤル成長層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
フオトルミネツセンスでは、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つてしまう。
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
ピタキシヤル成長層９内にTeが混入されること
により、該エピタキシヤル成長層９がZnSeでは
なくZnSeTeとなつてしまい、Teイオンの半径等
により、該エピタキシヤル成長層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
フオトルミネツセンスでは、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つてしまう。
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く、ZnSeの残存結晶粒子が
基板結晶上に成長されるエピタキシヤル成長層に
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。
率を高くすることなく、ZnSeの残存結晶粒子が
基板結晶上に成長されるエピタキシヤル成長層に
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。
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、−族化合物半導体の温度差液相エピタ
キシヤ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。
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、−族化合物半導体の温度差液相エピタ
キシヤ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。
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つた後、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
れていることによつて、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ヤル成長層内に混入
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。
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つた後、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
れていることによつて、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ヤル成長層内に混入
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。
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ヤ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。
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ヤ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。
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
キシヤ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
ピタキシヤ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ヤ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ヤル成長層が得られるこ
ととなる。
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
キシヤ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
ピタキシヤ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ヤ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ヤル成長層が得られるこ
ととなる。
以下図面に示した一実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
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つて成つており、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
ZnSe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１２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ZnSeのソース結晶１７を
入れた後、例えば２×10-7Torr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300mmに
なつている。
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つて成つており、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
ZnSe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１２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ZnSeのソース結晶１７を
入れた後、例えば２×10-7Torr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300mmに
なつている。
上記ソース結晶１７は、この場合焼結体等の鋳
塊であつて、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
持されるようになつている。
塊であつて、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
持されるようになつている。
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ツトしてメ
ルトアロイを行なつた後、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
キシヤル成長層１８が結晶成長され得る。
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ツトしてメ
ルトアロイを行なつた後、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
キシヤル成長層１８が結晶成長され得る。
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つて、長時間に亘る比較的
厚いエピタキシヤル成長層１８も容易に得られる
ことになる。
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つて、長時間に亘る比較的
厚いエピタキシヤル成長層１８も容易に得られる
ことになる。
次に、実験例を第２図に示すと、ZnSe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
つた。
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
つた。
その結果、従来装置では、結晶の中心部の高さ
lcが20乃至25μm、周辺部の高さlcが９乃至12μm
で、成長初期に基板結晶上にZnSe多結晶粒子が
落下して、エピタキシヤル成長層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lcが９乃至11μm、周辺部の高さlcが
５乃至7μmで、表面は滑らかでほぼ鏡面状態とな
つている（第２図Ｂ参照）。
lcが20乃至25μm、周辺部の高さlcが９乃至12μm
で、成長初期に基板結晶上にZnSe多結晶粒子が
落下して、エピタキシヤル成長層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lcが９乃至11μm、周辺部の高さlcが
５乃至7μmで、表面は滑らかでほぼ鏡面状態とな
つている（第２図Ｂ参照）。
また、エピタキシヤル成長層のフオトルミネツ
センスを測定すると、溶媒のSe，Teの混合比を、
45：55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によるフオトルミネツ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。
センスを測定すると、溶媒のSe，Teの混合比を、
45：55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によるフオトルミネツ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。
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。
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。
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
長がメルト量によつて制限されることとなり、従
つてエピタキシヤル成長層１８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。
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
長がメルト量によつて制限されることとなり、従
つてエピタキシヤル成長層１８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。
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−族化合物半導体の温度差液相エピ
タキシヤ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
ヤ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つた後、
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つて、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
ヤ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。
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−族化合物半導体の温度差液相エピ
タキシヤ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
ヤ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つた後、
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つて、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
ヤ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。
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ヤ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。
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ヤ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。
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
キシヤ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
ピタキシヤ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ヤ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ヤル成長層が得られるこ
ととなる。
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
キシヤ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
ピタキシヤ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ヤ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ヤル成長層が得られるこ
ととなる。
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、ZnSeの残存結晶粒子が
基板結晶上に落下せず、良質のエピタキシヤル成
長層が得られる、温度差液相エピタキシヤル成長
法及び成長装置が提供され得ることになる。
率を高くすることなく、ZnSeの残存結晶粒子が
基板結晶上に落下せず、良質のエピタキシヤル成
長層が得られる、温度差液相エピタキシヤル成長
法及び成長装置が提供され得ることになる。
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
よるエピタキシヤ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ヤル成長層の
拡大断面図である。第３図Ａは従来装置によるエ
ピタキシヤル成長層のフオトルミネツセンス特性
を示すグラフ、第３図Ｂは第１図の装置によるエ
ピタキシヤル成長層のフオトルミネツセンス特性
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図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……第二の石英管；１３……ヒートシン
ク；１４……基板結晶；１５……基板止め；１６
……溶媒；１７……ソース結晶；１８……結晶成
長されたエピタキシヤル成長層。
の一実施例の概略断面図、第２図Ａは従来装置に
よるエピタキシヤ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ヤル成長層の
拡大断面図である。第３図Ａは従来装置によるエ
ピタキシヤル成長層のフオトルミネツセンス特性
を示すグラフ、第３図Ｂは第１図の装置によるエ
ピタキシヤル成長層のフオトルミネツセンス特性
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図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……第二の石英管；１３……ヒートシン
ク；１４……基板結晶；１５……基板止め；１６
……溶媒；１７……ソース結晶；１８……結晶成
長されたエピタキシヤル成長層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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、−族化合物半導体
の温度差液相エピタキシヤル成長法において、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、液相エピタキシヤル成長法。 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、−族化合物半導体
の温度差液相エピタキシヤ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
タキシヤル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31979287A JPH01160900A (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 半導体結晶の液相エピタキシャル成長法及び成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31979287A JPH01160900A (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 半導体結晶の液相エピタキシャル成長法及び成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01160900A JPH01160900A (ja) | 1989-06-23 |
| JPH0362680B2 true JPH0362680B2 (ja) | 1991-09-26 |
Family
ID=18114233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31979287A Granted JPH01160900A (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 半導体結晶の液相エピタキシャル成長法及び成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01160900A (ja) |
-
1987
- 1987-12-17 JP JP31979287A patent/JPH01160900A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01160900A (ja) | 1989-06-23 |
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