JPH04214639A - カルコゲン化合物の製造方法及び製造装置 - Google Patents
カルコゲン化合物の製造方法及び製造装置Info
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- JPH04214639A JPH04214639A JP40994490A JP40994490A JPH04214639A JP H04214639 A JPH04214639 A JP H04214639A JP 40994490 A JP40994490 A JP 40994490A JP 40994490 A JP40994490 A JP 40994490A JP H04214639 A JPH04214639 A JP H04214639A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機金属気相成長（Ｍ
ＯＣＶＤ）法でカルコゲン化合物、例えば硫化亜鉛（Ｚ
ｎＳ）を製造する方法及び装置に関するものである。
ＯＣＶＤ）法でカルコゲン化合物、例えば硫化亜鉛（Ｚ
ｎＳ）を製造する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】カルコゲン化合物は、広いバンドギャップ
を持ち、発光素子や光導電素子等の光電子材料として有
望である。
を持ち、発光素子や光導電素子等の光電子材料として有
望である。
【０００３】カルコゲン化合物を製造するにあたっては
、蒸着法，スパッタ法，分子線エピタキシ法が用いられ
てきたが、最近では大面積で均一な薄膜を安価に得られ
ることからＭＯＣＶＤ法が注目され、応用物理第５５巻
第１１号（１９８６年）第１０２７（５） 〜１０２８
（６）頁にＺｎＳを製造することが報告されている。
、蒸着法，スパッタ法，分子線エピタキシ法が用いられ
てきたが、最近では大面積で均一な薄膜を安価に得られ
ることからＭＯＣＶＤ法が注目され、応用物理第５５巻
第１１号（１９８６年）第１０２７（５） 〜１０２８
（６）頁にＺｎＳを製造することが報告されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＭＯＣＶＤ法では、基板温度を高温（ ５００℃以上）
にする必要があると前記報告中に述べられており、その
ため基板として利用できる材料に制約を受け、また、堆
積の際の最適温度（ ３００℃付近）から外れてしまう
のでＺｎＳ薄膜の結晶性が低下する問題があった。
ＭＯＣＶＤ法では、基板温度を高温（ ５００℃以上）
にする必要があると前記報告中に述べられており、その
ため基板として利用できる材料に制約を受け、また、堆
積の際の最適温度（ ３００℃付近）から外れてしまう
のでＺｎＳ薄膜の結晶性が低下する問題があった。
【０００５】本発明は、ＩＩ族とＶＩ族の有機金属ガス
を基板上反応によるＭＯＣＶＤ法で基板上に堆積させて
カルコゲン化合物を製造するにあたり、基板温度を従来
よりも低温で製造できるようにしたカルコゲン化合物の
製造方法及び製造装置を提供するものである。
を基板上反応によるＭＯＣＶＤ法で基板上に堆積させて
カルコゲン化合物を製造するにあたり、基板温度を従来
よりも低温で製造できるようにしたカルコゲン化合物の
製造方法及び製造装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記問題を解決するため
、本発明は、反応炉内において、ＩＩ族とＶＩ族の有機
金属ガスを基板上反応による有機金属気相成長法で前記
基板上に堆積させてカルコゲン化合物を製造するにあた
り、前記反応炉内で前記有機金属ガスを前記基板上に堆
積する直前に加熱分解させてから前記基板上に堆積させ
ることを特徴とし、これを実現するため、反応炉内へＩ
Ｉ族とＶＩ族の有機金属ガスを個別に導入する管を設け
、前記管から導入される前記有機金属ガスの気流の下流
側に前記有機金属ガスを基板上反応による有機金属気相
成長法でカルコゲン化合物を堆積させる基板を設け、前
記基板と前記管との間に前記有機金属ガスを加熱分解す
る熱フィラメントを設けたことを特徴とする。
、本発明は、反応炉内において、ＩＩ族とＶＩ族の有機
金属ガスを基板上反応による有機金属気相成長法で前記
基板上に堆積させてカルコゲン化合物を製造するにあた
り、前記反応炉内で前記有機金属ガスを前記基板上に堆
積する直前に加熱分解させてから前記基板上に堆積させ
ることを特徴とし、これを実現するため、反応炉内へＩ
Ｉ族とＶＩ族の有機金属ガスを個別に導入する管を設け
、前記管から導入される前記有機金属ガスの気流の下流
側に前記有機金属ガスを基板上反応による有機金属気相
成長法でカルコゲン化合物を堆積させる基板を設け、前
記基板と前記管との間に前記有機金属ガスを加熱分解す
る熱フィラメントを設けたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明によれば、ＩＩ族とＶＩ族の有機金属ガ
スが基板上に堆積する直前に加熱分解することにより、
基板温度にだけ頼る必要がなくなり、その分基板温度を
従来よりも低温でカルコゲン化合物を製造することがで
きる。
スが基板上に堆積する直前に加熱分解することにより、
基板温度にだけ頼る必要がなくなり、その分基板温度を
従来よりも低温でカルコゲン化合物を製造することがで
きる。
【０００８】
【実施例】以下に、図面を参照しながら本発明の実施例
を説明する。図１は、本発明の実施例としてＺｎＳを製
造するに使用したＭＯＣＶＤ法による成膜装置の構造を
示しており、１は石英管の反応炉、２はＤＭＺガス（Ｉ
Ｉ族の有機金属ガス）を反応炉１へ導入するステンレス
の管、３はＤＭＳガス（ＶＩ族の有機金属ガス）を反応
炉１へ導入するステンレスの管、４は反応炉１内であっ
て管２，３から導入されるガスの気流の下流側に前記気
流に対して垂直に設けたステンレスのホルダ、５はホル
ダ４に装着した基板、６は基板５と管２，３との間で基
板５から１０ｍｍ離して設けた赤熱タングステンフィラ
メントで、以上はチャンバ７内に収容されている。なお
、８はフィラメント６の駆動用電源である。
を説明する。図１は、本発明の実施例としてＺｎＳを製
造するに使用したＭＯＣＶＤ法による成膜装置の構造を
示しており、１は石英管の反応炉、２はＤＭＺガス（Ｉ
Ｉ族の有機金属ガス）を反応炉１へ導入するステンレス
の管、３はＤＭＳガス（ＶＩ族の有機金属ガス）を反応
炉１へ導入するステンレスの管、４は反応炉１内であっ
て管２，３から導入されるガスの気流の下流側に前記気
流に対して垂直に設けたステンレスのホルダ、５はホル
ダ４に装着した基板、６は基板５と管２，３との間で基
板５から１０ｍｍ離して設けた赤熱タングステンフィラ
メントで、以上はチャンバ７内に収容されている。なお
、８はフィラメント６の駆動用電源である。
【０００９】具体的なＺｎＳの製造条件は以下の通りに
定めた。即ち、管２のＤＭＺガス流量１６．４μｍｏｌ
／分、管３のＤＭＳガス流量３３．４μｍｏｌ ／分
、基板５を（１００）ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、フィ
ラメント６の温度（Ｔｆ） ８８０℃、フィラメント６
の輻射熱による基板５の温度 ３４０℃、チャンバ７内
の真空度 ０．１Ｔｏｒｒ、成膜時間２時間とした。
定めた。即ち、管２のＤＭＺガス流量１６．４μｍｏｌ
／分、管３のＤＭＳガス流量３３．４μｍｏｌ ／分
、基板５を（１００）ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、フィ
ラメント６の温度（Ｔｆ） ８８０℃、フィラメント６
の輻射熱による基板５の温度 ３４０℃、チャンバ７内
の真空度 ０．１Ｔｏｒｒ、成膜時間２時間とした。
【００１０】このようにして製造したＺｎＳの結晶構造
及び形態を評価するため、Ｘ線回折及びＲＨＥＥＤを行
った。なお、比較のため、フィラメント６の温度 ８２
０℃（基板５の温度 ３１０℃）及び同 ９３０℃（同
３７０℃）とし、他は同条件にて製造した場合のＺｎ
Ｓについても同時に調べた。
及び形態を評価するため、Ｘ線回折及びＲＨＥＥＤを行
った。なお、比較のため、フィラメント６の温度 ８２
０℃（基板５の温度 ３１０℃）及び同 ９３０℃（同
３７０℃）とし、他は同条件にて製造した場合のＺｎ
Ｓについても同時に調べた。
【００１１】図２は、Ｘ線回折スペクトルの変化を示す
図である。フィラメント６の温度が前記何れかであって
も、主なピークはＧａＡｓと立方晶ＺｎＳと同定される
。また、ＺｎＳの反射はｈ００反射のみであることから
、ＺｎＳは（１００）ＧａＡｓの基板５上に（１００）
面優先配向成長することが分かった。なお、フィラメン
ト６の温度の上昇にともなってこれらのピークが増大し
ているが、これは主に膜厚の効果によるものと思われる
。
図である。フィラメント６の温度が前記何れかであって
も、主なピークはＧａＡｓと立方晶ＺｎＳと同定される
。また、ＺｎＳの反射はｈ００反射のみであることから
、ＺｎＳは（１００）ＧａＡｓの基板５上に（１００）
面優先配向成長することが分かった。なお、フィラメン
ト６の温度の上昇にともなってこれらのピークが増大し
ているが、これは主に膜厚の効果によるものと思われる
。
【００１２】図３は、フィラメント６の温度変化に対応
するＲＨＥＥＤパターンの変化を示す写真である。フィ
ラメント６の温度が ８８０℃以下ではスポット状であ
り、ＺｎＳの表面が荒れてはいるものの結晶性が高いこ
とが分かる。これに対してフィラメント６の温度が ９
３０℃ではウルツ鉱型ＺｎＳと同定されるリング状の回
折反射と立方晶のスポット状の反射が確認された。
するＲＨＥＥＤパターンの変化を示す写真である。フィ
ラメント６の温度が ８８０℃以下ではスポット状であ
り、ＺｎＳの表面が荒れてはいるものの結晶性が高いこ
とが分かる。これに対してフィラメント６の温度が ９
３０℃ではウルツ鉱型ＺｎＳと同定されるリング状の回
折反射と立方晶のスポット状の反射が確認された。
【００１３】以上のことから、前記実施例によれば、基
板５の温度が ４００℃以下でも立方晶のＺｎＳを得ら
れることが分かった。但し、フィラメント６の温度 ９
３０℃（基板５の温度 ３７０℃）ではスペクトルのピ
ークは高いものの結晶性が若干劣り、逆にフィラメント
６の温度 ８２０℃（基板５の温度 ３１０℃）では結
晶性は良好なもののスペクトルのピークが若干低くなる
。前者は従来のＭＯＣＶＤ法で問題とした基板５の温度
が高いことに、後者は基板５の温度が低いことにより膜
厚が十分に得られないことに、夫々起因して生じると思
われる。従って、ＺｎＳを製造するに際しては、フィラ
メント６の温度 ８８０℃（基板５の温度 ３４０℃）
付近が結晶構造及び形態から見て好適であることが分か
った。
板５の温度が ４００℃以下でも立方晶のＺｎＳを得ら
れることが分かった。但し、フィラメント６の温度 ９
３０℃（基板５の温度 ３７０℃）ではスペクトルのピ
ークは高いものの結晶性が若干劣り、逆にフィラメント
６の温度 ８２０℃（基板５の温度 ３１０℃）では結
晶性は良好なもののスペクトルのピークが若干低くなる
。前者は従来のＭＯＣＶＤ法で問題とした基板５の温度
が高いことに、後者は基板５の温度が低いことにより膜
厚が十分に得られないことに、夫々起因して生じると思
われる。従って、ＺｎＳを製造するに際しては、フィラ
メント６の温度 ８８０℃（基板５の温度 ３４０℃）
付近が結晶構造及び形態から見て好適であることが分か
った。
【００１４】なお、前記実施例では、熱フィラメント６
の輻射熱により基板５を加熱する装置を示したが、基板
５の熱フィラメント６とは反対側に他の加熱手段を設け
、熱フィラメント６と共に基板５を加熱するようにして
も良い。
の輻射熱により基板５を加熱する装置を示したが、基板
５の熱フィラメント６とは反対側に他の加熱手段を設け
、熱フィラメント６と共に基板５を加熱するようにして
も良い。
【００１５】また、前記ＺｎＳ以外にも、ＤＭＺガスと
ジメチルセレン（ＤＭＳｅ）ガスとを用いることにより
セレン化亜鉛、ジメチルカドミュウム（ＤＭＣｄ）ガス
とＤＭＳｅガスを用いることによりセレン化カドミュウ
ム等、ＩＩ族とＶＩ族の有機金属ガスを用いた他のカル
コゲン化合物の製造にも適用することができる。
ジメチルセレン（ＤＭＳｅ）ガスとを用いることにより
セレン化亜鉛、ジメチルカドミュウム（ＤＭＣｄ）ガス
とＤＭＳｅガスを用いることによりセレン化カドミュウ
ム等、ＩＩ族とＶＩ族の有機金属ガスを用いた他のカル
コゲン化合物の製造にも適用することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＭＯＣ
ＶＤ法によりＩＩ族とＶＩ族の有機金属ガスを用いたカ
ルコゲン化合物を従来よりも低温で、しかも、良好に製
造することができる。
ＶＤ法によりＩＩ族とＶＩ族の有機金属ガスを用いたカ
ルコゲン化合物を従来よりも低温で、しかも、良好に製
造することができる。
【図１】本発明を実施するのに使用した成膜装置の反応
炉の構造を示す構成図。
炉の構造を示す構成図。
【図２】本発明で製造したＺｎＳのＸ線回折スペクトル
を示す特性図。
を示す特性図。
【図３】同上ＺｎＳのＲＨＥＥＤパターンを示す写真。
１ 反応炉
２ 管（ＤＭＺガス用）
３ 管（ＤＭＳガス用）
５ 基板
６ 熱フィラメント
Claims (2)
- 【請求項１】 反応炉内において、ＩＩ族とＶＩ族の
有機金属ガスを基板上反応による有機金属気相成長法で
前記基板上に堆積させてカルコゲン化合物を製造するに
あたり、前記反応炉内で前記有機金属ガスを前記基板上
に堆積する直前に加熱分解させてから前記基板上に堆積
させることを特徴とするカルコゲン化合物の製造方法。 - 【請求項２】 反応炉内へＩＩ族とＶＩ族の有機金属
ガスを個別に導入する管を設け、前記管から導入される
前記有機金属ガスの気流の下流側に前記有機金属ガスを
基板上反応による有機金属気相成長法でカルコゲン化合
物を堆積させる基板を設け、前記基板と前記管との間に
前記有機金属ガスを加熱分解する熱フィラメントを設け
たことを特徴とするカルコゲン化合物の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40994490A JPH04214639A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | カルコゲン化合物の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40994490A JPH04214639A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | カルコゲン化合物の製造方法及び製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214639A true JPH04214639A (ja) | 1992-08-05 |
Family
ID=18519194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40994490A Pending JPH04214639A (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | カルコゲン化合物の製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04214639A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027485A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Ulvac Japan Ltd | 成膜方法および成膜装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254929A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | Fujitsu Ltd | 気相成長装置 |
| JPH02232371A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-14 | Nec Corp | 薄膜形成装置 |
| JPH03233943A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-17 | Fujitsu Ltd | 気相エピタキシャル成長装置 |
-
1990
- 1990-12-12 JP JP40994490A patent/JPH04214639A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254929A (ja) * | 1985-09-04 | 1987-03-10 | Fujitsu Ltd | 気相成長装置 |
| JPH02232371A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-14 | Nec Corp | 薄膜形成装置 |
| JPH03233943A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-17 | Fujitsu Ltd | 気相エピタキシャル成長装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027485A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Ulvac Japan Ltd | 成膜方法および成膜装置 |
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