JPH0451970B2 - - Google Patents
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- JPH0451970B2 JPH0451970B2 JP57191057A JP19105782A JPH0451970B2 JP H0451970 B2 JPH0451970 B2 JP H0451970B2 JP 57191057 A JP57191057 A JP 57191057A JP 19105782 A JP19105782 A JP 19105782A JP H0451970 B2 JPH0451970 B2 JP H0451970B2
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- JP
- Japan
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- substrate
- sealed tube
- heat
- epitaxial growth
- liquid phase
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- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/26—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition
- H10P14/263—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using liquid deposition using melted materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
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- H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
- H10P14/2901—Materials
- H10P14/2913—Materials being Group IIB-VIA materials
- H10P14/2917—Tellurides
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3424—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IIB-VIA materials
- H10P14/3432—Tellurides
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- Light Receiving Elements (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は密閉構造の回転式液相エピタキシヤル
成長装置の改良に関するものである。
成長装置の改良に関するものである。
(b) 技術の背景
水銀（Hg）を含む化合物半導体結晶、例えば
水銀・カドミウム・テルル（Hg1-XCdXTe）等は
エネルギーギヤツプが狭く、赤外線検知素子のよ
うな光電変換素子の形成材料として用いられてい
る。
水銀・カドミウム・テルル（Hg1-XCdXTe）等は
エネルギーギヤツプが狭く、赤外線検知素子のよ
うな光電変換素子の形成材料として用いられてい
る。
このようなHg1-XCdXTeの結晶を素子形成に都
合が良いように大面積で、しかも薄層の状態で形
成する方法として液相エピタキシヤル成長法があ
る。
合が良いように大面積で、しかも薄層の状態で形
成する方法として液相エピタキシヤル成長法があ
る。
ところでHgは非常に易蒸発性元素であるので、
このようなHg1-XCdXTeの結晶を液相エピタキシ
ヤル方法で形成するための装置として本発明者等
は密閉構造の回転式液相エピタキシヤル成長装置
を以前に提案している。
このようなHg1-XCdXTeの結晶を液相エピタキシ
ヤル方法で形成するための装置として本発明者等
は密閉構造の回転式液相エピタキシヤル成長装置
を以前に提案している。
(c) 従来技術と問題点
第１図は先に提案した液相エピタキシヤル成長
装置の斜視図で、第２図はそのＡ−A′断面図で、
第３図はそのＢ−B′断面図である。
装置の斜視図で、第２図はそのＡ−A′断面図で、
第３図はそのＢ−B′断面図である。
第１図、第２図、第３図に示すように先に提案
した液相エピタキシヤル成長装置は、耐熱性の石
英よりなる封管１内に内接するよう一対の石英棒
よりなる支持部材２を設置した構成を有する。該
支持部材２にはそのセンターをはずれた位置で対
向する長方形状の凹所３が切削されており、この
凹所の中に長方形状の石英板よりなる基板設置台
４がはまり込むようになつている。そしてこの凹
所の縦方向の寸法Ｃはこの基板設置台４の厚さと
その上に設置するテルル化カドミウム（CdTe）
の基板５の厚さの和に等しい寸法とする。
した液相エピタキシヤル成長装置は、耐熱性の石
英よりなる封管１内に内接するよう一対の石英棒
よりなる支持部材２を設置した構成を有する。該
支持部材２にはそのセンターをはずれた位置で対
向する長方形状の凹所３が切削されており、この
凹所の中に長方形状の石英板よりなる基板設置台
４がはまり込むようになつている。そしてこの凹
所の縦方向の寸法Ｃはこの基板設置台４の厚さと
その上に設置するテルル化カドミウム（CdTe）
の基板５の厚さの和に等しい寸法とする。
このようなエピタキシヤル成長装置の基板設置
台４上にCdTeの基板５を設置し、該基板設置台
の下部に基板上に形成すべきHg1-XCdXTeのエピ
タキシヤル層形成用材料６を充填した状態で該エ
ピタキシヤル成長装置を加熱炉中に挿入し、該加
熱炉を加熱してHg1-XCdXTeの材料を溶融する。
その後Hg1-XCdXTeの材料が溶融した時点で封管
１を180°回転させ基板にHg1-XCdXTeの溶液を接
触させてから加熱炉の温度を所定の降温速度で低
下させ基板上にHg1-XCdXTeの結晶をエピタキシ
ヤル成長させる。その後基板上に所定の厚さエピ
タキシヤル成長した段階で再び封管１を180°回転
させて基板上に付着しているHg1-XCdXTeの溶液
を除去して基板上に所定の厚さのエピタキシヤル
層を形成するようにしている。
台４上にCdTeの基板５を設置し、該基板設置台
の下部に基板上に形成すべきHg1-XCdXTeのエピ
タキシヤル層形成用材料６を充填した状態で該エ
ピタキシヤル成長装置を加熱炉中に挿入し、該加
熱炉を加熱してHg1-XCdXTeの材料を溶融する。
その後Hg1-XCdXTeの材料が溶融した時点で封管
１を180°回転させ基板にHg1-XCdXTeの溶液を接
触させてから加熱炉の温度を所定の降温速度で低
下させ基板上にHg1-XCdXTeの結晶をエピタキシ
ヤル成長させる。その後基板上に所定の厚さエピ
タキシヤル成長した段階で再び封管１を180°回転
させて基板上に付着しているHg1-XCdXTeの溶液
を除去して基板上に所定の厚さのエピタキシヤル
層を形成するようにしている。
しかし前述したような構造の液相エピタキシヤ
ル成長装置では、溶融したHg1-XCdXTeの溶液が
加熱炉の設定温度で飽和状態となつていない不平
衡の状態であることが多く、またHg1-XCdXTeの
結晶層形成材料の融点より△Ｔ℃だけ極く僅か低
温度でエピタキシヤル成長させる過冷却成長がで
きない欠点を生じている。
ル成長装置では、溶融したHg1-XCdXTeの溶液が
加熱炉の設定温度で飽和状態となつていない不平
衡の状態であることが多く、またHg1-XCdXTeの
結晶層形成材料の融点より△Ｔ℃だけ極く僅か低
温度でエピタキシヤル成長させる過冷却成長がで
きない欠点を生じている。
このような不平衡な状態で基板上にエピタキシ
ヤル層を形成すると形成されるエピタキシヤル層
に結晶欠陥を生じる。また過冷却成長をすること
で基板とその上のエピタキシヤル層との界面が凹
凸の生じない平坦な界面となり、Ｐ−Ｎ接合が再
現性良く形成されたり、また形成されるエピタキ
シヤル層が平滑な状態となるが従来のエピタキシ
ヤル成長装置ではこのように溶液を過冷却状に保
つたり飽和状態に保つのは困難である。
ヤル層を形成すると形成されるエピタキシヤル層
に結晶欠陥を生じる。また過冷却成長をすること
で基板とその上のエピタキシヤル層との界面が凹
凸の生じない平坦な界面となり、Ｐ−Ｎ接合が再
現性良く形成されたり、また形成されるエピタキ
シヤル層が平滑な状態となるが従来のエピタキシ
ヤル成長装置ではこのように溶液を過冷却状に保
つたり飽和状態に保つのは困難である。
(d) 発明の目的
本発明は上述した問題点を解決するもので基板
上に形成すべきエピタキシヤル層の形成材料が加
熱炉の所定の設定温度で容易に飽和状態となり、
基板上にエピタキシヤル層が加熱温度に対して溶
液の濃度が変動しない平衡状態で形成でき得るよ
うな、また溶液の融点より極く僅か低い温度で基
板上にエピタキシヤル層を過冷却成長でき得るよ
うな新規な液相エピタキシヤル成長装置の提供を
目的とするものである。
上に形成すべきエピタキシヤル層の形成材料が加
熱炉の所定の設定温度で容易に飽和状態となり、
基板上にエピタキシヤル層が加熱温度に対して溶
液の濃度が変動しない平衡状態で形成でき得るよ
うな、また溶液の融点より極く僅か低い温度で基
板上にエピタキシヤル層を過冷却成長でき得るよ
うな新規な液相エピタキシヤル成長装置の提供を
目的とするものである。
(e) 発明の構成
このような目的は、Ｌ字型の基板設置台が耐熱
封管に内接する一対の支持部材によつて、かつ該
基板設置台の一辺の端部が該耐熱封管内壁に接
し、他辺の端部が該耐熱封管内壁との間に微小な
間隙を形成するように管軸方向に支持され、該基
板設置台の一辺の表面に結晶成長用基板が、裏面
にソース用薄板がそれぞれ載置され、該結晶成長
用基板の下に充填された結晶層形成材料融液に順
次該ソース用薄板と該結晶成長用基板が浸漬され
るように該基板設置台を含む該耐熱封管が回転可
能に構成されてなることを特徴とする液相エピタ
キシヤル成長装置によつて達成される。
封管に内接する一対の支持部材によつて、かつ該
基板設置台の一辺の端部が該耐熱封管内壁に接
し、他辺の端部が該耐熱封管内壁との間に微小な
間隙を形成するように管軸方向に支持され、該基
板設置台の一辺の表面に結晶成長用基板が、裏面
にソース用薄板がそれぞれ載置され、該結晶成長
用基板の下に充填された結晶層形成材料融液に順
次該ソース用薄板と該結晶成長用基板が浸漬され
るように該基板設置台を含む該耐熱封管が回転可
能に構成されてなることを特徴とする液相エピタ
キシヤル成長装置によつて達成される。
(f) 発明の実施例
以下図面を用いて本発明の一実施例につき詳細
に説明する。
に説明する。
第４図は本発明の液相エピタキシヤル成長装置
の斜視図、第５図は該斜視図のＤ−D′線に沿つ
た断面図、第６図より第８図までは該斜視図のＥ
−E′線に沿つた断面図で本発明の液相エピタキシ
ヤル成長装置の動作状態を示す図である。
の斜視図、第５図は該斜視図のＤ−D′線に沿つ
た断面図、第６図より第８図までは該斜視図のＥ
−E′線に沿つた断面図で本発明の液相エピタキシ
ヤル成長装置の動作状態を示す図である。
第４図、第５図に示すように本発明の液相エピ
タキシヤル成長装置は、石英等よりなる封管１１
に内接する一対の石英棒よりなる支持部材１２
Ａ，１２Ｂに、CdTeの基板１３と基板保持台１
４およびCdTeのソース用薄板１５とを保持する
ための凹所１６が設けられている。第６図に示す
ようにこのような基板保持台１４は直角方向に折
れ曲つて下方に延び、その折れ曲つた先端部は封
管の内壁と所定の間隙ｌを有している。したがつ
て凹所１６はＬ字溝状に基板設置台１４の形状に
応じた形とすることが必要となる。そしてCdTe
の基板１３とCdTeのソース用薄板１５とは基板
保持台１４を介して積層するようにして凹所に挿
入されて設置されている。そして基板上に形成す
べきHg1-XCdXTeの結晶層形成材料１７を充填し
て封管内を排気したのち、一端Ｆを封止してから
加熱炉内に導入して、該加熱炉の温度を上昇させ
てHg1-XCdXTeの材料を溶融する。
タキシヤル成長装置は、石英等よりなる封管１１
に内接する一対の石英棒よりなる支持部材１２
Ａ，１２Ｂに、CdTeの基板１３と基板保持台１
４およびCdTeのソース用薄板１５とを保持する
ための凹所１６が設けられている。第６図に示す
ようにこのような基板保持台１４は直角方向に折
れ曲つて下方に延び、その折れ曲つた先端部は封
管の内壁と所定の間隙ｌを有している。したがつ
て凹所１６はＬ字溝状に基板設置台１４の形状に
応じた形とすることが必要となる。そしてCdTe
の基板１３とCdTeのソース用薄板１５とは基板
保持台１４を介して積層するようにして凹所に挿
入されて設置されている。そして基板上に形成す
べきHg1-XCdXTeの結晶層形成材料１７を充填し
て封管内を排気したのち、一端Ｆを封止してから
加熱炉内に導入して、該加熱炉の温度を上昇させ
てHg1-XCdXTeの材料を溶融する。
その後Hg1-XCdXTeの材料が溶融した時点で第
６図に示すように封管１１を矢印Ｇ方向に180°回
転する。このようにするとHg1-XCdXTeの溶液１
７が封管１１の内壁と基板設置台１４の端部との
間隙ｌを通過して第７図に示すようにソース用薄
板１１にHg1-XCdXTeの溶液１７が接触し、この
Hg1-XCdXTeの溶液がCdTeのソース用薄板の成
分により飽和される。
６図に示すように封管１１を矢印Ｇ方向に180°回
転する。このようにするとHg1-XCdXTeの溶液１
７が封管１１の内壁と基板設置台１４の端部との
間隙ｌを通過して第７図に示すようにソース用薄
板１１にHg1-XCdXTeの溶液１７が接触し、この
Hg1-XCdXTeの溶液がCdTeのソース用薄板の成
分により飽和される。
したがつて加熱炉の温度を所定の温度に設定す
れば、その温度での飽和状態のHg1-XCdXTeの溶
液が容易に得られる。
れば、その温度での飽和状態のHg1-XCdXTeの溶
液が容易に得られる。
また加熱炉の温度をHg1-XCdXTeの融点より極
く僅かの温度、低下せしめたHg1-XCdXTeの過冷
却状態の溶液も容易に実現できる。
く僅かの温度、低下せしめたHg1-XCdXTeの過冷
却状態の溶液も容易に実現できる。
次いで第７図に示すように封管１１を矢印Ｈ方
向に360°回転せしめて前述した間隙ｌを通じて第
８図のようにCdTeの基板１３に前述の飽和状態
のHg1-XCdXTeの溶液や、前述の過冷却状態の
Hg1-XCdXTeの溶液を基板１３上に接触させたの
ち、加熱炉の温度を低下せしめて基板上に飽和状
態のHg1-XCdXTeの溶液の接触で基板上にHg1-X
CdXTeの結晶を平衡成長させる。また基板上に過
冷却状態のHg1-XCdXTeの溶液の接触で基板上に
Hg1-XCdXTeの結晶を過冷却成長できる。
向に360°回転せしめて前述した間隙ｌを通じて第
８図のようにCdTeの基板１３に前述の飽和状態
のHg1-XCdXTeの溶液や、前述の過冷却状態の
Hg1-XCdXTeの溶液を基板１３上に接触させたの
ち、加熱炉の温度を低下せしめて基板上に飽和状
態のHg1-XCdXTeの溶液の接触で基板上にHg1-X
CdXTeの結晶を平衡成長させる。また基板上に過
冷却状態のHg1-XCdXTeの溶液の接触で基板上に
Hg1-XCdXTeの結晶を過冷却成長できる。
その後更に封管１１を矢印Ｋ方向に180°回転せ
しめて基板上に付着しているHg1-XCdXTeの溶液
が間隙ｌを通じて除去できる。
しめて基板上に付着しているHg1-XCdXTeの溶液
が間隙ｌを通じて除去できる。
このようにすれば基板上にHg1-XCdXTeの結晶
を所定の温度で平衡成長および過冷却成長でき得
る。なおこの場合Hg1-XCdXTeの溶液内にCdTe
のソース用薄板がとけ込んだ量を測定することで
Hg1-XCdXTeの溶液の加熱炉の設定温度での組成
を検知することができ、この温度に加熱炉の温度
をあらかじめ設定し、溶融したHg1-XCdXTeの溶
液にソース薄板の成分を溶解してHg1-XCdXTeの
溶液を飽和状態となし、その溶液を用いて基板上
にエピタキシヤル層を平衡成長させることができ
る。また前述した飽和状態となる温度をソース薄
板の材料の減量より、あらかじめ検知してその温
度より極く僅か低温度に溶液の温度を設定して基
板上にHg1-XCdXTeの結晶層を過冷却成長させる
ことができる。
を所定の温度で平衡成長および過冷却成長でき得
る。なおこの場合Hg1-XCdXTeの溶液内にCdTe
のソース用薄板がとけ込んだ量を測定することで
Hg1-XCdXTeの溶液の加熱炉の設定温度での組成
を検知することができ、この温度に加熱炉の温度
をあらかじめ設定し、溶融したHg1-XCdXTeの溶
液にソース薄板の成分を溶解してHg1-XCdXTeの
溶液を飽和状態となし、その溶液を用いて基板上
にエピタキシヤル層を平衡成長させることができ
る。また前述した飽和状態となる温度をソース薄
板の材料の減量より、あらかじめ検知してその温
度より極く僅か低温度に溶液の温度を設定して基
板上にHg1-XCdXTeの結晶層を過冷却成長させる
ことができる。
(g) 発明の効果
以上述べたように本発明の液相エピタキシヤル
成長装置を用いれば、基板上に易蒸発性のHgを
含むHg1-XCdXTeのエピタキシヤル層をHg1-X
CdXTeの溶液が飽和状態の安定した条件で成長す
ることができ、またHg1-XCdXTeの溶液を過冷却
状態として高品質のエピタキシヤル層が得られる
利点を生じる。
成長装置を用いれば、基板上に易蒸発性のHgを
含むHg1-XCdXTeのエピタキシヤル層をHg1-X
CdXTeの溶液が飽和状態の安定した条件で成長す
ることができ、またHg1-XCdXTeの溶液を過冷却
状態として高品質のエピタキシヤル層が得られる
利点を生じる。
第１図より第３図までは従来の液相エピタキシ
ヤル成長装置の斜視図およびその断面図、第４図
より第８図までは本発明の液相エピタキシヤル成
長装置の斜視図およびその断面図である。 図において１，１１は封管、２，１３はCdTe
基板、３，１４は基板設置台、４，１６は凹所、
５，１２Ａ，１２Ｂは支持部材、６，１７は
Hg1-XCdXTeの溶液、１５はソース用薄板、ｌは
間隙、Ｃ，Ｇ，Ｈ，Ｋは回転方向を示す矢印であ
る。
ヤル成長装置の斜視図およびその断面図、第４図
より第８図までは本発明の液相エピタキシヤル成
長装置の斜視図およびその断面図である。 図において１，１１は封管、２，１３はCdTe
基板、３，１４は基板設置台、４，１６は凹所、
５，１２Ａ，１２Ｂは支持部材、６，１７は
Hg1-XCdXTeの溶液、１５はソース用薄板、ｌは
間隙、Ｃ，Ｇ，Ｈ，Ｋは回転方向を示す矢印であ
る。
Claims (1)
- １ Ｌ字型の基板設置台が耐熱封管に内接する一
対の支持部材によつて、かつ該基板設置台の一辺
の端部が該耐熱封管内壁に接し、他辺の端部が該
耐熱封管内壁との間に微小な間隙を形成するよう
に管軸方向に支持され、該基板設置台の一辺の表
面に結晶成長用基板が、裏面にソース用薄板がそ
れぞれ載置され、該結晶成長用基板の下に充填さ
れた結晶層形成材料融液に順次該ソース用薄板と
該結晶成長用基板が浸漬されるように該基板設置
台を含む該耐熱封管が回転可能に構成されてなる
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 |
|---|---|---|---|
| JP57191057A JPS5979534A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57191057A JPS5979534A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5979534A JPS5979534A (ja) | 1984-05-08 |
| JPH0451970B2 true JPH0451970B2 (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=16268167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57191057A Granted JPS5979534A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5979534A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5228107A (en) * | 1975-08-28 | 1977-03-02 | Taiho Kensetsu Kk | Excavating bucket |
-
1982
- 1982-10-29 JP JP57191057A patent/JPS5979534A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5979534A (ja) | 1984-05-08 |
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