JPS5926998A - 液相エピタキシヤル成長方法 - 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】 （ａン　発明の技術分野 本発明は液相エピタキシャル成長方法の改良に関するも
のである。

（ｂ）　　技術の背景 赤外線検知素子等の光電変換素子の形成材料としては、
水銀（Ｈｇ）１を含む化合物半導体結晶、例えば水銀、
カドミウム、テルル（ｋ！ＩｇＩ−ｘＣｄ８Ｔｅ）のよ
うなエネルギーギャップの狭い化合物半導体結晶が用い
られているのは周知である。

このようなＬｉ１−、（ｄ、Ｔｅの結晶を素子形成上都
合が良いように大面積で、しかも薄層の状態で得るよう
にするには、カドミウムテルル（（支）Ｉｌｌｅ）の基
板を用い、その上に前述したＬｌｇｌ−エＱ１１！Ｔｅ
の結晶層をスライディング法を用いた液相エピタキシャ
ル成長方法で形成している。

（Ｃ）　　従来技術と問題点 このような液相エピタキシャル成長の従来の方法につい
°て第１図を用いながら説明する。

図示するように直方体形状のカーボンよりなる支持台ｌ
の凹所２にはカドミウム、テルル（ＱｉＴｅ）よりなる
基板８を埋設し、凹所４にはＱｉＴｅよりなるダミー用
薄板５を埋設している。

−万、該支持台１の七をスライドして移動し、カーボン
よりなる直方体形状のスライド部材６には方形の貫通孔
よりなる液だめ７を設け、該液だめ７内には基板３上に
形成すべき結晶層の権１−ｘＣｄ、Ｔｅの材料８を収容
している。

このような支持台１とスライド部材６とからなるエピタ
キシャル成長装置を水素（馬）ガス算囲気の反応管中に
挿入したのち、該反応管を加熱炉にて約５００°Ｃの温
度に加熱する。

その後肢だめ７内の材料が溶融して、ｌ”ｇ　１−ｘ（
支）、Ｔｅの溶液８が形成された時点でスライド部材６
を矢印入方向に移動させ、液だめ７をＱＩＴｅのタミー
用薄板５上に静置し、液だめ７内の溶Ｍ８をダＥ　−用
薄板の成分にて飽和させる。

次いで更にスライド部材６を矢印Ａ方向に移動させ、液
ｔごめ７を基板３上に静置させてから、加熱炉の温度を
所定の温度勾配で低下させて基板３上に１ｆｇｌ−ｘＣ
ｄｘＴｅのエピタキシャル層を成長させるようにしてい
る。

ところで液だめ７内の溶液８はＴｅを溶媒として（Ｅｄ
Ｊ（ｇが溶質の形で構成されており、液だめの温度を低
下させて基板上にエピタキシャル層を形成する際、Ｃｄ
　、　１１ｇが形成されるエピタキシャル層中へ拡散す
る速度が遅く、溶液内にＣｄ、顯の成分が多い過冷却状
態が形成され、その過冷却部分を核として結晶核が溶液
内に発生する。このように結晶核が発生している溶液を
有する液だめ７を基板３上に静置し、加熱炉の温度を低
下させて基板３上’　”ｇｌ−、Ｑｌ、Ｔ６の結晶層を
形成すると基板３と溶液８の固液界面の近傍に発生した
結晶核が、基板上に形成される結晶層に組成の不均一化
あるいは突起などの異常成長を発生させるといつｔコ問
題点を生じる。

（ｄ）　　発明の目的 本発明は上述した欠点を除去し、液だめ内の溶液中に発
生した結晶核が原因となってエピタキシャル成長層の組
成の不均一化あるいはエピタキシャル成長層における突
起等の異常成長を生じさせないようにした新規な液相エ
ピタキシャル成長方法の提供を目的とするものである。

（ｅ）　　発明の構成 かかる目的を達成するための本発明の液相エピタキシャ
ル成長方法は、基板を埋設する支持台とその上をスライ
ドして移動するスライド部材とよりなる成長装置の該ス
ライド部材に、基板上に形成すべき結晶層の材料の溶液
を収容する液だめを設け、該基板上に液だめを静置した
のち、基板上に結晶層をエピタキシャル成長させる方法
において、前記液だめの溶液内に基板上に形成する結晶
層の材料からなる板状部材を設置し、該板状部材に液だ
め内の溶液で発生する不要な結晶核を析出させながら基
板上にエピタキシャル成長させることを特徴とするもの
である。

げ）　発明の実施例 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。

第２図は本発明の液相エピタキシャル成長方法に用いる
装置の断面図で、第３図は該装置の故だめの部分を拡大
した要部の平面図である。

本発明の液相エピタキシャル成長方法が従来と異なる点
は第２図、第８図に示すようにスライド部材１１の液だ
め１２に収容されているＨｇ１゜ＣｄｘＴｅの溶液１３
内に、該溶液と同じ成分のＩ（ｇ　ｌ−ｚｃｄ　ｘＴｅ
　）結晶の材料よりなり厚す２〜３ｍｍ程度の板状部材
１４を複数枚設置している点にある。

このようなＨｇｔ−ｘＣｄｘＴ６よりなる板状部材１４
は第３図に示すようにＬ（ｇｌ−ｘＣｄｘ’Ｉ’ｅの液
だめ１２の上部に内接するようにして所定のピッチで溝
を切削した設置治具１５に差し込むようにして設置し、
該部材１４の底部は支持台１６の上面と接触しないよう
に約５００μｍ程度の間隙を設けておく。そして該スラ
イド部材１１を矢印Ｂ方向にスライドしたとき、ダミー
用薄板１７やＣｋｌ’ｌ’ｅの基板１８に前記部材１４
が接触しないようにしておく。

次にこのようにしｔこスライド部材１１と支持台１６よ
りなる液相エピタキシャル成長装置を用いて、（）ｌｉ
”ｅ　ｏ）基板１８上ニＩＱ　ｌ−、Ｃｄ　ｔＩｌｌｅ
のエピタキシャル層を形成する場合について述べると、
前述しｔこ支持台１６にＯ汀ｅのダミー用薄板１７とエ
ビタキシャル層成長用のＣｄ’ｉ’ｅの基板１８とを埋
設しスライド部材１１の液だめ１２内にＨｇ　１−ｘｃ
ｄｘ’ｌ’ｅの材料１３を充填する。

その後、該エピタキシャル成長装置を水素（鴇）ガス算
囲気の反応管中に挿入し、加熱炉にて反応管を加熱して
顯１−ｘＣｄＸＴｅの材料を溶融する。その後スライド
部材１１を矢印Ｂ方向に移動させダミー用薄板１７上に
液ｔごめ１２を静置したのち、液だめ１２の溶液１３内
にダミー用薄板の成分を飽和させる。

次いでスライド部材１１を更に矢印Ｂ方向に移動させ、
Ｑｉ’ｌ’ｅの基板１８上に液だめ１２を０置してから
加熱炉の温度を所定の温度勾配で低下させて基板１８上
に？ｌ−８ＣｄｘＴｅのエピタキシャル層を成長させる
。

この時１Ｊｇ　１−ｘｃ（ｉ　ｘＴ６の溶液の温度を低
下させる時に溶液内の拡散速度の遅いＨｇとＣｄとが過
飽和伏態となって残留し、結晶核を形成するようになる
が、この結晶核がＨｇ、−ｘｃｄｘ”ｅの板状部材１４
に発生−るようになる。

このようにすれば基板１８上に成長するエピタキシャル
結晶１−中に結晶核が入り込まぬようになり高品質のエ
ピタキシャル層が得られるようになる。

また、液だめ１２の内壁面にあらかじめ前述した板状部
材をたてかけて、該液だめ内へ贈＋−ｘ（）ｌｉｘ′１
゛ｅ　　の飽和溶液を流し込んでから該液だめを基板上
に静置してエピタキシャル層を形成する方法においては
、板状部材の成分がＬｌｇ　、　−ｘＣｄ、＋ｌ′ｅの
飽和俗液中へ溶は込まないので、板状部材の材料として
は結晶層と成分の異なるＣｄｌ’ｅの結晶板を用いても
良い。

（ｇ）　　発明の効果 以北述べｔコよう（こ本発明の方法によれば、基板上に
形成されるエピタキシャル層が結晶欠陥の生じない高品
質なものとなる利点を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液相エピタキシャル成長方法をこ用いる
装置の断面図、第２図、第３図は本発明の液相エピタキ
シャル成長方法に用いる装置の断面図および要部平面図
である。 図において１，１６は支持台、２．４は凹所、３．１８
はＣｄＴｅ基板、５．１７はダミー薄板、６．１１はス
ライド部材、７．１２は故だめ、１３はＬｌｇ　１−ｘ
ｃｄＸＴｅの溶１１！、１４は”ｇ　ｒ　−ｘ（Ｊｄ；
ｌ’（３の板状部材、１５は設置治具、Ａ、Ｂはスライ
ド方向を示す矢印である。 第１図　　　Ａ 第３図 １：）　　　７４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板を埋設する支持台と、その上をスライドして移動す
   るスライド部材とよりなる成長装置の該スライド部材に
   、基板上に形成すべき結晶層の材料の溶液を収容する液
   だめを設け、該基板上に液だめを静置したのち、基板上
   に結晶層をエピタキシャル成長させる方法において、前
   記液だめの溶液内に基板上に形成する結晶層の材料から
   なる板状部材を設置し、該板状部材に液だめ内の溶液で
   発生する不要な結晶核を析出させながら上記基板上に結
   晶層をエピタキシャル成長させることを特徴とオる液相
   エピタキシャル成長方法。