JPH0437689A - 分子線エピタキシー装置 - 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、分子線エピタキシー装置の原料ロードロック
機構に関する。

〔従来の技術〕

従来、分子線エピタキシー装置（以下、　Ｍ　Ｂ　Ｅと
略す）の原料ロードロック装置は、ジャーナル・オブ・
バキュームサイエンス・アンド・テクノロジーＢ６．（
１９８’８年）第１６５７頁から第１６６１頁（Ｊ、Ｖ
ａｃ、Ｓｃｉ、Ｔｅｃｈｎｏｌ、　Ｂ　６　（１９８８
）ＰＰ１６５７−１６６１）において論じられている。

従来は、第２図に示すように、補填すべき原料を装填し
た容器７を、真空の外部に設けた磁石４を回転すること
によって傾け、分子線源セル３内に設けたるつぼの中に
原料を落とし込むことにより原料を補填していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、ロー１ヘロソク部に設けた原料容器７
から原料（Ｇａ）をるつは３内に落とし込む際に、真空
外部より原料容器を回転駆動するため、回転駆動部の機
械的故障が発生し易く、信頼性が低いという問題点があ
った。また、回転駆動方式では、正確な回転角度の制御
が困難であった。

本発明は、機械的信頼性の高い原料ロードロックを設け
た分子線エピタキシー装置を提供することを目的として
おり、さらに、装填時に、脱ガスの少ないロードロック
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〕

上記目的を達成するために、本発明においては、分子線
エピタキシー装置に設けた原料ロードロック機構内の、
原料容器又は、その一部に形状記憶合金を用いることに
より、分子線源るつぼに、ロードロックにより原料を落
とし込む際、外部からの機械的駆動力を用いることなく
、分子線源の輻射熱のみを利用して原料容器を駆動する
ものである。

さらに、真空容器内での脱カスを抑えるために成長室と
は分離されたロードロック室内で、必要箇所のみを加熱
し、或いは原料を溶融し、予め十分に脱ガスした後、成
長室に補給したい原料を輸送するようにしたものである
。

〔作用〕

本発明によるＭＢＥの原料ロードロック機構では、第３
図に示す様に、原料装填容器が室温では（ａ）の形状を
しており、分子線源セル上に移送した時、分子線源から
の輻射熱によって（ｂ）の形状となる形状記憶合金を容
器の材料に選んであり、（ｂ）に示す如く、真空外部か
らの操作をすることなく、るっぽ１２に原料を落とし込
むことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。

実施例１ 第１の実施例について第１図〜第３図を用いて説明する
。まず第２図に示す如く、成長室１．液体窒素シュラウ
ド２２分子線源セル３から成る通常のＭ　Ｂ　Ｅ装置に
取り付けた。磁石４．グー１−バルブ５．原料導入ポー
ト６、原料容器７から成る原料ロードロック機構におい
て、原料容８：；７にＴ　ｉ　／　Ｎ　ｉ合金を用いた
。

第１図りこ原料ロードロック部の詳細図を示す。

第２図に示したゲートバルブ５を閉してロートロック部
を大気圧にした状態で、原料墓入器１１よりＧ　ａＡＳ
系材料の原料であるＧａ９を形状記憶合金製原料容器７
に装填する。次にロー１〜ロツク室を真空引きした後、
電離真空計測定子１ｏ又は同位置に設置したヒータによ
り４０°Ｃまて容器７を加熱し原料（Ｇａ）９を溶融す
る。この時容器７は、図に示す形状を保持している。

この後、ゲートバルブ５を開き、磁石により、容器７を
Ｇａ分子線源に設けたるつぼ（第３図（ｂ）１２）の真
上まで移送する。この時るつぼ１２は９００°Ｃに加熱
されている。容器７は１２からの熱輻射を受け、８０℃
以」−に加熱される。

Ｔ　］／　Ｎ　ｉ合金製容器７は、この加熱により予め
記憶していた形状（第３図（ｂ））に変形するため、原
料９はすべてるつは１２の中へ落とし込まれる。

本実施例によれば、るつぼ１２への原料装填の際、原料
容器は外部から力を加えることなく、・＋＋′ｄＳ射熱
のみて変形するための、機械的な故障、リークを起すこ
となく、精憧１な位置制御の］・に原料を補填できる。

実施例２ 第２の実施例についでｉト１図を用いてｊ１２明する。

Ｌ！料容８：（７を分子線源、セル上部に移送する方式
は、第１の実施例と同し２である。第４　ｒニア＋には
、原料容器を分子線源セル−に部に移送した直後を（２
１）に、５分後の形状を（ｂ）に示す。

本実施例では、原料容器７にはバイＩ］ＩＪティノクボ
ロンナイ１へライトを用いた。同容器は、２つの部品か
ら成り、２つの部品は蝶っがい１４て止められている。

さらに、Ｔ　ｉ　／　Ｎ　〕合金製ハネ１３が２つの部
品上に固定しである。

室温では、バネ１３は図（ａ）に示す通り伸び切ってお
り、Ｇａ９は容器内に保持されている。

分子線源からの輻射熱により約１００′Ｃまで加熱され
たバネ１３は縮み、これによって図（ｂ）に示す通り、
容器の底部が開いて原料９が分子線源に落とし込まれる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、形状記憶合金を一部に用いた原料容器
は、外部より駆動することなく、原料を分子線セルに落
とし込むことができるので、駆動部の故障、真空リーク
を防止する効果がある。

また、外部からの駆動を必要としないため、ロートロッ
ク室の体積を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のロードロック部の縦断
面図、第２図は従来例の原料ロードロック機構を示す概
略縦断面図、第３図は本発明の第１の実施例の原料容器
部の断面図、第４図は本発明の第２の実施例の原料容器
部の断面図である。 １・成長室、２・液体窒素シュラウド、３・分子線源セ
ル、４　磁石、５　ゲートバルブ、６−　Ｄ丁！料導入
ポート、７・原料容器、９　原料、１０・・ヒータ又は
真空計測定子、１１・原料導入器、１２・るつぼ、１３
・ハネ、１４　・蝶つがい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板加熱機構と分子線源セルと原料ロードロック機
   構より成る分子線エピタキシー装置において、上記原料
   ロードロック装置に少なくとも一部が形状記憶合金の原
   料容器を設けたことを特徴とする分子線エピタキシー装
   置。 ２、上記加熱機構は、原料の融点以上に加熱する加熱機
   能を有し、かつ分子線源セル上部の分子線源により輻射
   加熱温度より低い温度に制御する機能を有することを特
   徴とした請求項１記載の分子線エピタキシー装置。 ３、上記加熱機構が、原料と対向する位置に設けられた
   、真空測定子より成ることを特徴とする請求項１もしく
   は請求項２に記載の分子線エピタキシー装置。 ４、上記原料ロードロック機構に設けた、形状記憶合金
   容器の相転移温度が、原料融点より高く、かつ分子線源
   からの輻射温度より低いことを特徴とする請求項１記載
   の分子線エピタキシー装置。 ５、上記相転移温度がＧａ融点より高いことを特徴とす
   る請求項４に記載の分子線エピタキシー装置。