JPH0551292A - 結晶成長制御方法及び装置 - Google Patents
結晶成長制御方法及び装置Info
- Publication number
- JPH0551292A JPH0551292A JP20913491A JP20913491A JPH0551292A JP H0551292 A JPH0551292 A JP H0551292A JP 20913491 A JP20913491 A JP 20913491A JP 20913491 A JP20913491 A JP 20913491A JP H0551292 A JPH0551292 A JP H0551292A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- growth
- substrate
- crystal growth
- control method
- electric field
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- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、分子線エピタキシャル成長法
等の従来結晶成長法に比べて低温且つ迅速に良好な結晶
性を有する成長層を提供することにある。 【構成】結晶成長時に、成長基板１上の成長物質７を帯
電させ外部電場４，１３を加えることにより、成長方向
の制御、成長速度の制御等を可能とするような構成を持
つ。 【効果】外部から電場を印加し、結晶成長を促進するこ
とにより、所定の結晶性を持つ成長層を低温且つ迅速に
形成することが出来る。
等の従来結晶成長法に比べて低温且つ迅速に良好な結晶
性を有する成長層を提供することにある。 【構成】結晶成長時に、成長基板１上の成長物質７を帯
電させ外部電場４，１３を加えることにより、成長方向
の制御、成長速度の制御等を可能とするような構成を持
つ。 【効果】外部から電場を印加し、結晶成長を促進するこ
とにより、所定の結晶性を持つ成長層を低温且つ迅速に
形成することが出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】結晶成長分野、特に成長基板と成
長層が一定の方位関係を有するエピタキシャル成長分野
に係り、超格子構造を有するデバイス作成等の際に利用
できる。
長層が一定の方位関係を有するエピタキシャル成長分野
に係り、超格子構造を有するデバイス作成等の際に利用
できる。
【０００２】
【従来の技術】分子線エピタキシャル成長等の結晶成長
法では、成長基板を加熱し熱的効果のみにより成長物質
を成長させる。電子線照射により良質なエピタキシャル
成長層を得たという報告（応用物理学会誌 59 (1990) 1
070.)があるが、これは基板の改質を目的としたもので
ある。
法では、成長基板を加熱し熱的効果のみにより成長物質
を成長させる。電子線照射により良質なエピタキシャル
成長層を得たという報告（応用物理学会誌 59 (1990) 1
070.)があるが、これは基板の改質を目的としたもので
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術は熱的効果の
みを利用した結晶成長法である為、成長温度が成長層の
特性を実質的に決めていた。本発明の目的は、成長層の
特性を決定する新たなパラメーター、即ち電気的な効果
を導入することにより従来技術と比べて、成長温度の低
温化、成長層の結晶性の向上、成長速度の向上等を実現
することにある。
みを利用した結晶成長法である為、成長温度が成長層の
特性を実質的に決めていた。本発明の目的は、成長層の
特性を決定する新たなパラメーター、即ち電気的な効果
を導入することにより従来技術と比べて、成長温度の低
温化、成長層の結晶性の向上、成長速度の向上等を実現
することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】所定の性質を持つ成長層
を、従来技術と比べて低温且つ迅速に作成する目的を達
成するために、結晶成長時に成長物質を帯電させ基板に
電場を印加する。
を、従来技術と比べて低温且つ迅速に作成する目的を達
成するために、結晶成長時に成長物質を帯電させ基板に
電場を印加する。
【０００５】
【作用】成長物質を帯電させ、基板に電場を印加すると
成長物質には電気的な力が働く。この力の働きにより、
熱的効果のみを加える場合と比較して、成長物質は基板
表面を速く拡散してキンク等の結晶成長位置に組み込ま
れ、成長が促進される。さらに、表面ステップの位置に
キンクが存在するため、電場の方向をステップ間隔の最
も狭い方向に選ぶとキンクまでの拡散距離が短くなるた
め、成長は一層促進され低温で良好な成長層を得ること
が出来る。
成長物質には電気的な力が働く。この力の働きにより、
熱的効果のみを加える場合と比較して、成長物質は基板
表面を速く拡散してキンク等の結晶成長位置に組み込ま
れ、成長が促進される。さらに、表面ステップの位置に
キンクが存在するため、電場の方向をステップ間隔の最
も狭い方向に選ぶとキンクまでの拡散距離が短くなるた
め、成長は一層促進され低温で良好な成長層を得ること
が出来る。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図１から７により
説明する。
説明する。
【０００７】図１に本発明の結晶制御法及び装置の１例
を示す。超高真空中において、電源３により基板１を直
接通電加熱し、電源４により電極対２、２’に数Ｖ／cm
以上の電場を印加する。電場は電源３及び４の両者から
印加されるが、電源３のみにより基板に直接印加しても
良い。基板１上の成長物質７を帯電させると、熱的効果
のみを用いる成長の場合と比べて物質７は基板表面を速
く拡散してキンク等の結晶成長位置に組み込まれるた
め、所定の結晶性を持つ成長層が低温で得られる。
を示す。超高真空中において、電源３により基板１を直
接通電加熱し、電源４により電極対２、２’に数Ｖ／cm
以上の電場を印加する。電場は電源３及び４の両者から
印加されるが、電源３のみにより基板に直接印加しても
良い。基板１上の成長物質７を帯電させると、熱的効果
のみを用いる成長の場合と比べて物質７は基板表面を速
く拡散してキンク等の結晶成長位置に組み込まれるた
め、所定の結晶性を持つ成長層が低温で得られる。
【０００８】図２では独立に設けた加熱用ヒーター５と
電源３を用いて基板１を加熱する。粒子線発生装置９か
ら粒子線を照射して物質７を帯電させ、電源４により電
極２、２’間に電場を掛ける。この際、成長物質７自体
を帯電させて荷電粒子線として照射してもよい。
電源３を用いて基板１を加熱する。粒子線発生装置９か
ら粒子線を照射して物質７を帯電させ、電源４により電
極２、２’間に電場を掛ける。この際、成長物質７自体
を帯電させて荷電粒子線として照射してもよい。
【０００９】図３では、電源３と加熱用光源６を用いて
基板１を加熱し、電源３により基板１に電流を流し物質
７を帯電させる。電源４により電極２、２’間に電圧を
印加し、物質７に外部より電場をかける。
基板１を加熱し、電源３により基板１に電流を流し物質
７を帯電させる。電源４により電極２、２’間に電圧を
印加し、物質７に外部より電場をかける。
【００１０】図４では、マスク８により基板１上の特定
領域に物質７を蒸着する。物質７の蒸着中あるいは蒸着
後において基板１を加熱する。基板１の加熱の際には、
ヒーター５、光源６の一方あるいは両者を電源３と併用
しても良い。電源３により物質７を帯電させ、電極２、
２’間に電源４により電場を加える。
領域に物質７を蒸着する。物質７の蒸着中あるいは蒸着
後において基板１を加熱する。基板１の加熱の際には、
ヒーター５、光源６の一方あるいは両者を電源３と併用
しても良い。電源３により物質７を帯電させ、電極２、
２’間に電源４により電場を加える。
【００１１】図５では、電源３により基板１を加熱し粒
子線発生装置９から粒子線を照射して成長物質７を帯電
させる。この時、粒子線発生装置１０から基板１にも同
種または別種の粒子線を照射しても良い。電源４により
電極２、２’間に電圧を印加し、物質７に外部より電場
をかける。
子線発生装置９から粒子線を照射して成長物質７を帯電
させる。この時、粒子線発生装置１０から基板１にも同
種または別種の粒子線を照射しても良い。電源４により
電極２、２’間に電圧を印加し、物質７に外部より電場
をかける。
【００１２】図６では、電源３により基板１を加熱し、
光またはＸ線発生装置１１からでた光またはＸ線を照射
し、物質７を帯電させる。この時、同じあるいは別の光
またはＸ線を基板１に照射しても良い。成長物質７に粒
子線、基板１に光またはＸ線を照射する、あるいはその
逆を行なうこともできる。電源４により電極２、２’間
に電圧を印加し、物質７に外部より電場をかける。
光またはＸ線発生装置１１からでた光またはＸ線を照射
し、物質７を帯電させる。この時、同じあるいは別の光
またはＸ線を基板１に照射しても良い。成長物質７に粒
子線、基板１に光またはＸ線を照射する、あるいはその
逆を行なうこともできる。電源４により電極２、２’間
に電圧を印加し、物質７に外部より電場をかける。
【００１３】図７では、電源３により基板１を加熱し、
物質７に粒子線発生装置９からでた粒子線を照射する。
この時、基板１に光またはＸ線発生装置１１からでた光
またはＸ線を照射することもできる。物質７に光または
Ｘ線を照射し、基板１に粒子線を照射しても良い。電源
４及び電源１３により、電極２、２’間及び電極１２、
１２’間に独立に電圧を印加し、基板１及び物質７に外
部より電場を掛ける。この時、電源４と電源１３の電圧
を制御することにより、印加する電場の方向と大きさを
任意に選ぶことが出来る。
物質７に粒子線発生装置９からでた粒子線を照射する。
この時、基板１に光またはＸ線発生装置１１からでた光
またはＸ線を照射することもできる。物質７に光または
Ｘ線を照射し、基板１に粒子線を照射しても良い。電源
４及び電源１３により、電極２、２’間及び電極１２、
１２’間に独立に電圧を印加し、基板１及び物質７に外
部より電場を掛ける。この時、電源４と電源１３の電圧
を制御することにより、印加する電場の方向と大きさを
任意に選ぶことが出来る。
【００１４】
【発明の効果】結晶成長中に成長物質を帯電させ電場を
印加することにより、熱的効果のみを使用する従来法に
比べて、成長速度が促進され、所定の結晶性を持つ良好
な成長層を低温且つ迅速に形成することが可能となる。
印加することにより、熱的効果のみを使用する従来法に
比べて、成長速度が促進され、所定の結晶性を持つ良好
な成長層を低温且つ迅速に形成することが可能となる。
【図１】本発明の結晶成長制御方法及び装置の１構成例
を示す図。
を示す図。
【図２】外部からの試料加熱機構を有する結晶成長制御
方法及び装置の１構成例を示す図。
方法及び装置の１構成例を示す図。
【図３】光源を用いて試料加熱を行なう結晶成長制御方
法及び装置の１構成例を示す図。
法及び装置の１構成例を示す図。
【図４】選択的な結晶成長を可能とする結晶成長制御方
法及び装置の１構成例を示す図。
法及び装置の１構成例を示す図。
【図５】粒子線を照射する結晶成長制御方法及び装置の
１構成例を示す図。
１構成例を示す図。
【図６】光またはＸ線を照射する結晶成長制御方法及び
装置の１構成例を示す図。
装置の１構成例を示す図。
【図７】電場印加方向及び大きさを制御する結晶成長制
御方法及び装置の１構成例を示す図。
御方法及び装置の１構成例を示す図。
１…成長基板、２，２’…電場印加用電極、３…加熱且
つ電場印加用電源、４…外部電場印加用電源１、５…加
熱用ヒーター、６…加熱用光源、７…成長物質、８…マ
スク、９…粒子線発生装置１、１０…粒子線発生装置
２、１１…光またはＸ線発生装置、１２，１２’…電場
印加用電極、１３…外部電場印加用電源２。
つ電場印加用電源、４…外部電場印加用電源１、５…加
熱用ヒーター、６…加熱用光源、７…成長物質、８…マ
スク、９…粒子線発生装置１、１０…粒子線発生装置
２、１１…光またはＸ線発生装置、１２，１２’…電場
印加用電極、１３…外部電場印加用電源２。
Claims (8)
- 【請求項１】分子線エピタキシャル成長法等の気相にお
ける結晶成長法において、成長の際に成長基板の面内方
向に電場を印加することを特徴とする結晶成長制御方法
及び装置。 - 【請求項２】請求項１において、成長の際に基板に電流
を流すことを特徴とする結晶成長制御方法及び装置。 - 【請求項３】請求項１において、成長の際に基板及び成
長物質の１方あるいは両方に光あるいはＸ線を照射する
ことを特徴とする結晶成長制御方法及び装置。 - 【請求項４】請求項１において、成長の際に基板及び成
長物質の１方あるいは両方に粒子線を照射することを特
徴とする結晶成長制御方法及び装置。 - 【請求項５】請求項１において、成長の際に基板及び成
長物質の１方あるいは両方に粒子線、光、Ｘ線のうち１
種類以上を照射することを特徴とする結晶成長制御方法
及び装置。 - 【請求項６】請求項２、請求項３、請求項４、請求項５
において、基板と成長物質とで照射する媒体が異なるこ
とを特徴とする結晶成長制御方法及び装置。 - 【請求項７】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５、請求項６において、成長の際に成長物質
を帯電して照射することを特徴とする結晶成長制御方法
及び装置。 - 【請求項８】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５、請求項６、請求項７において、成長基板
に印加する電場の方向と大きさを任意に変えることがで
きることを特徴とする結晶成長制御方法及び装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20913491A JPH0551292A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 結晶成長制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20913491A JPH0551292A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 結晶成長制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0551292A true JPH0551292A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16567858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20913491A Pending JPH0551292A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | 結晶成長制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0551292A (ja) |
-
1991
- 1991-08-21 JP JP20913491A patent/JPH0551292A/ja active Pending
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