JPS5820796A - 液相エピタキシヤル成長装置 - Google Patents
液相エピタキシヤル成長装置Info
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- JPS5820796A JPS5820796A JP11890481A JP11890481A JPS5820796A JP S5820796 A JPS5820796 A JP S5820796A JP 11890481 A JP11890481 A JP 11890481A JP 11890481 A JP11890481 A JP 11890481A JP S5820796 A JPS5820796 A JP S5820796A
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- JP
- Japan
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- liquid phase
- substrate
- liquid
- crystal layer
- reservoir
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/06—Reaction chambers; Boats for supporting the melt; Substrate holders
- C30B19/063—Sliding boat system
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明は液相エピタキシャル成長装置の改良に関するも
のである。
のである。
鉛を含む化合物半導体例えば、鉛、錫、テtvp(PI
)1−2snzTe )や鉛、イオウ、セレン(PI)
Sl−x■ 5ex)鉛、錫、イオウ(Pb1−2snzs )等は
そのエネルギーギャップが狭く赤外線レーザ素子の材料
として用いられている。
)1−2snzTe )や鉛、イオウ、セレン(PI)
Sl−x■ 5ex)鉛、錫、イオウ(Pb1−2snzs )等は
そのエネルギーギャップが狭く赤外線レーザ素子の材料
として用いられている。
ここでPb5nTeレーザを形成する場合、通常例えば
P型の鉛テ/l//L’(PbTe)の基板上にP’b
l−xSnzTeの結晶層をX値を変化させて順次P型
バッファ層、P型活性層、N型トップ層として積層して
形成し、レーザ発振をする活性層の上下の結晶層を該活
性層と組成の異なる結晶層で形成して前記レーザ発振を
開始するしきい値電流を低下させるダブμへテロ型構造
がとられている。
P型の鉛テ/l//L’(PbTe)の基板上にP’b
l−xSnzTeの結晶層をX値を変化させて順次P型
バッファ層、P型活性層、N型トップ層として積層して
形成し、レーザ発振をする活性層の上下の結晶層を該活
性層と組成の異なる結晶層で形成して前記レーザ発振を
開始するしきい値電流を低下させるダブμへテロ型構造
がとられている。
このような赤外線レーザ素子を形成するには第1図に示
すようにカーボンより力る支持台1とその上をスライド
して移動するスライド部材2とからなる液相エピタキシ
ャル成長装置を用いる。
すようにカーボンより力る支持台1とその上をスライド
して移動するスライド部材2とからなる液相エピタキシ
ャル成長装置を用いる。
前記支持台1には例えば鉛テIv*(PbTe)の基板
8を埋設する凹所4と該基板上に形成する第1層のバッ
ファ層となる鉛錫テyvyv (Pbl−2snzTθ
)の材料のダミー用薄板6を収容する凹所6と、第2層
の活性層となるPb1−zSnzTθの材料のダミー用
薄板7を収容する凹所8と第8層のトップ層となるPb
l’−2snzTeの材料のダミー用薄板9を収容する
凹所lOとが設けられている。
8を埋設する凹所4と該基板上に形成する第1層のバッ
ファ層となる鉛錫テyvyv (Pbl−2snzTθ
)の材料のダミー用薄板6を収容する凹所6と、第2層
の活性層となるPb1−zSnzTθの材料のダミー用
薄板7を収容する凹所8と第8層のトップ層となるPb
l’−2snzTeの材料のダミー用薄板9を収容する
凹所lOとが設けられている。
ここで一般的に各ダミー薄板のPb1−zsnzTeの
X値は成長すべき各々の結晶層の組成と一致させる。
X値は成長すべき各々の結晶層の組成と一致させる。
また前記スライド部材2には、基板をメ/L/)バック
させるためのPbTeの液相11を収容する貫通孔より
なる液だめ12と、第1層の結晶層を形成するためのP
b1−zsnzTeの液相18を収容する液だめ14と
第2層の結晶層を形成するためのPb1−zsnzTe
の液相16を収容する液だめ16と第8層の結晶層を形
成するためのPb1−zsnzTeの液相17を収容す
る液だめ18とが設けられている。ここで該液相の材料
となるPbl−2snzTeはそれぞれ液だめごとに誓
値を変化させている。
させるためのPbTeの液相11を収容する貫通孔より
なる液だめ12と、第1層の結晶層を形成するためのP
b1−zsnzTeの液相18を収容する液だめ14と
第2層の結晶層を形成するためのPb1−zsnzTe
の液相16を収容する液だめ16と第8層の結晶層を形
成するためのPb1−zsnzTeの液相17を収容す
る液だめ18とが設けられている。ここで該液相の材料
となるPbl−2snzTeはそれぞれ液だめごとに誓
値を変化させている。
このような液相エピタキシャル成長装置の支持台10凹
所4にpb’reの基板8を凹所6.−8.10にはF
t)1−XsnXTeのダミー用薄板を収容し、またス
ライド部材2の液だめ12にはPbTeの材料をまた液
だめ14.16.18にはPb 1−xsnzTeの材
料を充填した状態で水素ガス雰囲気中の反応管中に挿入
し該反応管を加熱炉にて例えば60(F程度に加熱し前
記液だめ中のPt)1−zsnzTeの材料を溶融する
。
所4にpb’reの基板8を凹所6.−8.10にはF
t)1−XsnXTeのダミー用薄板を収容し、またス
ライド部材2の液だめ12にはPbTeの材料をまた液
だめ14.16.18にはPb 1−xsnzTeの材
料を充填した状態で水素ガス雰囲気中の反応管中に挿入
し該反応管を加熱炉にて例えば60(F程度に加熱し前
記液だめ中のPt)1−zsnzTeの材料を溶融する
。
その後前記スライド部材を矢印へ方向にスライドさせて
第2図に示すようにPbTeの基板8上Kp’b’re
の液相11を、またfミー用薄板s、?。
第2図に示すようにPbTeの基板8上Kp’b’re
の液相11を、またfミー用薄板s、?。
9上に液相18.15.17を静電させる。
このようにして所定時間保持することでP’bTeの基
板をその上に静置されているPbTeの液相でメA/)
バックさせて基板表面を清浄な状態に保ち、また液相1
8.15.17にダミー用薄板5,7゜9中の成分を飽
和させる。
板をその上に静置されているPbTeの液相でメA/)
バックさせて基板表面を清浄な状態に保ち、また液相1
8.15.17にダミー用薄板5,7゜9中の成分を飽
和させる。
その後更に加熱炉の温度を一旦4(l程度降下させてか
ら更にスライド部材を再び矢印A方向に移動させ過冷却
状態と彦っ九液相18を第8図のように基板s上に所定
時間静置させ該加I!!4炉の温度を1℃/分の割合で
下降させて該基板の温度を下降させることで過飽和とな
った液相中の成分を結晶成長させることで第1層のバッ
ファ層を形成していた。そしてその後更にスライド部材
を矢印A方向に移動し基板8上に液相15.液相17を
順次静置させ加熱炉の温度を連続的に1c/分の割合で
下降させることで基板上に第2層の活性層および第8層
のトップ層を形成しレーザ素子形成用の材料としていた
。
ら更にスライド部材を再び矢印A方向に移動させ過冷却
状態と彦っ九液相18を第8図のように基板s上に所定
時間静置させ該加I!!4炉の温度を1℃/分の割合で
下降させて該基板の温度を下降させることで過飽和とな
った液相中の成分を結晶成長させることで第1層のバッ
ファ層を形成していた。そしてその後更にスライド部材
を矢印A方向に移動し基板8上に液相15.液相17を
順次静置させ加熱炉の温度を連続的に1c/分の割合で
下降させることで基板上に第2層の活性層および第8層
のトップ層を形成しレーザ素子形成用の材料としていた
。
しかし上述したような従来の構造のエビクキシャμ成長
用装置においては、支持台に基板およびそれぞれのダミ
ー用薄板が近接して配置されておシ、また基板のメ/%
/)バック用のPbTeの液相11よとエビタキシャ〃
成長するための材料の液相13〆、15.17とがそれ
ぞれ近接して配置されておりそのため基板をメμドパツ
クしてから第1層の結晶成長用の液相11が充分過冷却
されていない状態で基板上に到達することに々シこのよ
うに充分過冷却されていない液相を用いて基板上にエビ
タキVヤμ成長を行うと結晶化が安定して行ゎれないの
で形成される結晶層の表面に凹凸形状を呈しこのため後
の素子形成工程においてマスク合せ等の作業が精度良〈
実施されない欠点を生じるi本発明は上述した欠点を除
去し結晶層成長用の液相が充分過冷却され得るようなエ
ビタキシャ!成長装置の提供を目的とするものである。
用装置においては、支持台に基板およびそれぞれのダミ
ー用薄板が近接して配置されておシ、また基板のメ/%
/)バック用のPbTeの液相11よとエビタキシャ〃
成長するための材料の液相13〆、15.17とがそれ
ぞれ近接して配置されておりそのため基板をメμドパツ
クしてから第1層の結晶成長用の液相11が充分過冷却
されていない状態で基板上に到達することに々シこのよ
うに充分過冷却されていない液相を用いて基板上にエビ
タキVヤμ成長を行うと結晶化が安定して行ゎれないの
で形成される結晶層の表面に凹凸形状を呈しこのため後
の素子形成工程においてマスク合せ等の作業が精度良〈
実施されない欠点を生じるi本発明は上述した欠点を除
去し結晶層成長用の液相が充分過冷却され得るようなエ
ビタキシャ!成長装置の提供を目的とするものである。
かかる目的を達成するための液相エビタキVヤル成長装
置は、基板を埋設する支持台と、該支持台上をスライド
して移動し、前記基板をメ〃ドパツクさせるための液相
を収容する液だめと、基板上に成長させるべき複数の結
晶層の組成に対応した材料の液相を収容する複数の液だ
めとを設けたスライド部材とからなる液相エビタキシャ
μ成長装置において、前記スフ“イド部材の基板をメμ
ドパツクさせるための液相を収容した液だめと第1層の
結晶層の形成用の液相を収容した液だめとの距離を第1
層の結晶層の形成用の液相を収容した液だめと最上層の
結晶層の形成用の液相を収容した液だめとの間の距離よ
シ長くしたことを特徴とするものである。
置は、基板を埋設する支持台と、該支持台上をスライド
して移動し、前記基板をメ〃ドパツクさせるための液相
を収容する液だめと、基板上に成長させるべき複数の結
晶層の組成に対応した材料の液相を収容する複数の液だ
めとを設けたスライド部材とからなる液相エビタキシャ
μ成長装置において、前記スフ“イド部材の基板をメμ
ドパツクさせるための液相を収容した液だめと第1層の
結晶層の形成用の液相を収容した液だめとの距離を第1
層の結晶層の形成用の液相を収容した液だめと最上層の
結晶層の形成用の液相を収容した液だめとの間の距離よ
シ長くしたことを特徴とするものである。
以下図面を用いながら本発明の一実施例につき詳細に説
明する。
明する。
第4図は本発明の液相エピタキシャル成長装置の断面図
で第5図よシ第7図までは該装置を用いて液相エピタキ
シャ!成長をする場合の状態を示す図である。
で第5図よシ第7図までは該装置を用いて液相エピタキ
シャ!成長をする場合の状態を示す図である。
第4図に示すようにスライド部材2において基板をメA
/)パックするためのpb”reの液相11を収容した
液だめ1Bと第1層の結晶層形成用のPbl−2snz
Tθの液相18を収容せる液だめ14との間の距離Bは
液だめ14と最上層の結晶層形成用のPb1−zsnz
Te1の液相17を収容せる液だめ1?Iとの間の距@
Cより大きくしである。
/)パックするためのpb”reの液相11を収容した
液だめ1Bと第1層の結晶層形成用のPbl−2snz
Tθの液相18を収容せる液だめ14との間の距離Bは
液だめ14と最上層の結晶層形成用のPb1−zsnz
Te1の液相17を収容せる液だめ1?Iとの間の距@
Cより大きくしである。
また一方支持台においてもPbTeの基板8を埋設する
凹所4と第1層の結晶層を成長させるためのダミー用薄
板6を埋設する凹所6との間の距離りを第1層の結晶層
を成長させるために用いるダミー用薄板すを埋設する凹
所6と最上層の結晶層を成長させるために用いるダミー
用薄板9を埋設する凹所lOとの距離Eよシも長くして
おく。
凹所4と第1層の結晶層を成長させるためのダミー用薄
板6を埋設する凹所6との間の距離りを第1層の結晶層
を成長させるために用いるダミー用薄板すを埋設する凹
所6と最上層の結晶層を成長させるために用いるダミー
用薄板9を埋設する凹所lOとの距離Eよシも長くして
おく。
このような状態にした液相エピタキVヤ〃成長装置のス
ライド部材の液だめ12にはPbTeの材料をまた液だ
め14.16.18には成長すべき結晶層゛と同一組成
のPb1−x5nz’I’θの材料をそれぞれ充填し、
また支持台の凹所4にはPbTeの基板8をまた凹所6
,8.10にはそれぞれ成長すべき結晶層と同一組成の
Pb1−zSnzTeのダミー用薄板5,7.9を埋設
した状態で該液相エピタキシャル成長装置を水素ガス雰
囲気中の反応管内に挿入し該反応管を約600℃の温度
に加熱する。
ライド部材の液だめ12にはPbTeの材料をまた液だ
め14.16.18には成長すべき結晶層゛と同一組成
のPb1−x5nz’I’θの材料をそれぞれ充填し、
また支持台の凹所4にはPbTeの基板8をまた凹所6
,8.10にはそれぞれ成長すべき結晶層と同一組成の
Pb1−zSnzTeのダミー用薄板5,7.9を埋設
した状態で該液相エピタキシャル成長装置を水素ガス雰
囲気中の反応管内に挿入し該反応管を約600℃の温度
に加熱する。
そして液だめ12中のPbTeの材料および液だめ14
.16.18中のP’b1−2snzTeの材料がそれ
ぞれ溶融した状態で、第6図に示すようにスライド部材
を矢印入方向に移動させてPbTeの基板8上にPbT
eの液相11を静置させ基板をメルトバックして基板表
面を清浄化する。同時にこの時点でFb 1−zsnz
Teのダミー用薄板5.?、9上にもPb1−zsnz
Teの液相18,15.1’7を静置させ該液相18,
15.1?中にダミー用薄板す。
.16.18中のP’b1−2snzTeの材料がそれ
ぞれ溶融した状態で、第6図に示すようにスライド部材
を矢印入方向に移動させてPbTeの基板8上にPbT
eの液相11を静置させ基板をメルトバックして基板表
面を清浄化する。同時にこの時点でFb 1−zsnz
Teのダミー用薄板5.?、9上にもPb1−zsnz
Teの液相18,15.1’7を静置させ該液相18,
15.1?中にダミー用薄板す。
7.9の成分を飽和させる。
その後温度を一旦40℃程度下降させてから第6図に示
すようにスライド部材を矢印A方向に移動させ、前記液
相18.15.17を支持台上に移動させ、との状態で
しばらく放置して液相の1!J、15.17を・過冷却
状態にする。
すようにスライド部材を矢印A方向に移動させ、前記液
相18.15.17を支持台上に移動させ、との状態で
しばらく放置して液相の1!J、15.17を・過冷却
状態にする。
このように液相を支持台上に移動し、しばらく放置させ
ることで液相を過冷却状態に保つことができるようにな
る。
ることで液相を過冷却状態に保つことができるようにな
る。
その後更にスフイド部材を矢印A方向に移動させて第7
図に示すように基板8上に液相18を静置させ該液相の
温度を1℃/分の割合で下降させ液相中に溶解している
過飽和状態のPbl−2SnzTeの成分を基板上に第
1層のバッファ層の結晶層として析出される。
図に示すように基板8上に液相18を静置させ該液相の
温度を1℃/分の割合で下降させ液相中に溶解している
過飽和状態のPbl−2SnzTeの成分を基板上に第
1層のバッファ層の結晶層として析出される。
その後更にスライド部材を矢印のA方向に移動させ、基
板8上に液相16を静置させ該液相の温度を1℃/分の
割合で下降させ液相中に溶解している過飽和状態のpb
l−xsnz’reの成分を基板上に一2層の活性層の
結晶層として析出させる。
板8上に液相16を静置させ該液相の温度を1℃/分の
割合で下降させ液相中に溶解している過飽和状態のpb
l−xsnz’reの成分を基板上に一2層の活性層の
結晶層として析出させる。
次にスライド部材を更に矢印の方向に移動させ、基板8
上に液相17を静置させ、該液相の温度を1℃/分の割
合で下降させ液相中に溶解している過飽和状態のPb1
−2snzTeの成分を基板上に第8層のトップ層の結
晶層として析出させる。
上に液相17を静置させ、該液相の温度を1℃/分の割
合で下降させ液相中に溶解している過飽和状態のPb1
−2snzTeの成分を基板上に第8層のトップ層の結
晶層として析出させる。
以上述べたように本発明の液相エピタキシャル成長装置
を用いればダミー用薄板の成分を溶解したPt)1−z
snzTeの結晶成長用の液相が支持台上を移動する間
に過冷却状態となシこの液相を基板上に静置させて該液
相の温度を低下させれば結晶化が安定して行われるので
表面が平坦な結晶層が得られ、このような材料を用いて
赤外線レーザ素子を形成すれば該レーザ素子が高歩留で
得られる利点を生じる。
を用いればダミー用薄板の成分を溶解したPt)1−z
snzTeの結晶成長用の液相が支持台上を移動する間
に過冷却状態となシこの液相を基板上に静置させて該液
相の温度を低下させれば結晶化が安定して行われるので
表面が平坦な結晶層が得られ、このような材料を用いて
赤外線レーザ素子を形成すれば該レーザ素子が高歩留で
得られる利点を生じる。
第1図は従来の液相エピタキシャル成長用装置を示す断
面図、第2図より第8図までは該装置を川伝てエビタキ
シャμ成長する際の状態を示す図、第4図は本発明の液
相エピタキシャル成長装置の一実施例を示す図、第5図
より第7図までは本発明のエピタキシャル成長装置を用
いてエピタ卑Vヤμ成長する際の状態を示す図である。 図において、1は支持台、2はスライド部材、3はPb
Te基板、4,6,8.10は凹所、5゜7.9はダミ
ー用薄板、11はPbTe液相、12゜14.16.1
8は液だめ、18,15,1?はPb1−zsnzTe
液相、Aはスライド方向を示す矢印である。
面図、第2図より第8図までは該装置を川伝てエビタキ
シャμ成長する際の状態を示す図、第4図は本発明の液
相エピタキシャル成長装置の一実施例を示す図、第5図
より第7図までは本発明のエピタキシャル成長装置を用
いてエピタ卑Vヤμ成長する際の状態を示す図である。 図において、1は支持台、2はスライド部材、3はPb
Te基板、4,6,8.10は凹所、5゜7.9はダミ
ー用薄板、11はPbTe液相、12゜14.16.1
8は液だめ、18,15,1?はPb1−zsnzTe
液相、Aはスライド方向を示す矢印である。
Claims (1)
- 基板を埋設する支持台と該支持台上をスライドして移動
し、前記基板をメルトバックさせるための液相を収容す
る液だめと、基板上に成長させるべき複数の結晶層の組
成に対応した材料9液相を収容する複数の液だめとを設
けたスライド部材とからなる液相エビタキvJrv成長
装置において、前記スライド部材の基板をメルトバック
させるための液相を収容した液だめと第1層の結晶層の
形成用の液相を収容した液だめとの距離を第1層の結晶
層の形成用の液相を収容した液だめと最上層の結晶層の
形成用の液相を収容した液だめとの間の距離よ)長くし
たことを特徴とする液相エピタキシャル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11890481A JPS5820796A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11890481A JPS5820796A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5820796A true JPS5820796A (ja) | 1983-02-07 |
Family
ID=14748038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11890481A Pending JPS5820796A (ja) | 1981-07-28 | 1981-07-28 | 液相エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5820796A (ja) |
-
1981
- 1981-07-28 JP JP11890481A patent/JPS5820796A/ja active Pending
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