JPS5976433A - 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

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JPS5976433A
JPS5976433A JP57187746A JP18774682A JPS5976433A JP S5976433 A JPS5976433 A JP S5976433A JP 57187746 A JP57187746 A JP 57187746A JP 18774682 A JP18774682 A JP 18774682A JP S5976433 A JPS5976433 A JP S5976433A
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JP
Japan
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sealed tube
contact
substrate
quartz
pair
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Pending
Application number
JP57187746A
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English (en)
Inventor
Kenji Maruyama
研二 丸山
Kouji Shinohara
篠原 宏「じ」
Michiharu Ito
伊藤 道春
Tomoshi Ueda
知史 上田
Mitsuo Yoshikawa
吉河 満男
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • 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
    • H10P14/26—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
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    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • 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
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    • 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

Landscapes

  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Light Receiving Elements (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)  発明の技術分野 本発明は密閉構造で゛傾斜法を用いた液相エピタキシャ
ル成長装置の改良に関するものである。
(b)技術の背景 水銀(Hg)を含む化合物半導体結晶1例えば水銀・カ
ドミウム・テルル(Hg1−x Cdx Te)や鉛(
pb)を含む化合物半導体結晶1例えば鉛・錫・テルル
(Ptg −x 5nXTe)等はそのエネルギーギャ
ップが狭いため、赤外線検知素子の形成材料として用い
られている。
このようなHgI −x caxTeの結晶やPbl−
X8n。
Teの結晶を素子形成に都合の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通常カドミウム テ
ルル(’0dTe)の基板を用いてその上にHgI−x
Cdl Teの結晶層を、または鉛・テルル(PbTe
)の基板を用いてその上にPbI−xSnXTeの結晶
層を液相エピタキシャル成長法を用いてそれぞれ形成し
ている。
(C)従来技術と問題点 このような液相エビクキシャル成長として従来は直方体
形状のカーボンよりな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り。
前記支持台に設けた凹所に例えばOeL Teの基板を
埋設し、スライド部材に設けた貫通孔状の液だめ内には
Hg1−xCdxTOの材料を充填する。そして支持台
とスライド部材とを水素(H2)カス雰囲気内の反応管
中に導入し、該反応管を加熱してHml−xOdXTe
の材料を溶融後、スライド部材を支持台」二へスライド
させ、スライド部材の液だめを基板上に設置し、加熱炉
の温度を下げて基板上にHg1−エ0ctxTθの結晶
層を形成するいわゆるスライド法が用いられている。
しかしこのような方法であると易蒸発性のHgが結晶層
を形成する以前に液だめより反応管内に蒸発してし15
欠点がある。
そこで本発明者等は先に第1図に示すような密閉構造で
かつ傾斜法を用いた液相エピタキシャル成長装置を提案
した。
第1図は従来の液相エピタキシャル成長装置の斜視図、
第2図は第1図のA Al線に沿った断面図、第3図は
第1図のB−B’線に沿った断面図である。
第1図、第2図、第3図に図示するように従来の液相エ
ピタキシャル成長装置は石英等の耐熱性の封管I Jl
、 C!d、 Teの基板2を挾んで保持するよう対向
面に凹所3を設けた1対の前記封管1の内壁面に内接す
るような石英製の支持部材4より構成されている。
更に封管1内において1対の支持部材4の間には基板2
上に形成すべきl(gl 、 CdxTeの材料5が充
填されている。
このようにした封管1を加熱炉内の反応管中に導入し、
該反E管を加熱して充填されているkl−xC(IXT
eの材料を溶融後封管1を矢印C方向に180゜回転す
る。する2基板が溶融したHg1−xCd工Tθの溶液
中に浸漬されることになり、この状態で加熱炉の温度を
低下させ、溶液の温度を下降させることで基板上にHg
;4−xCdXTeの結晶層が析出するようになる。
しかしこのような従来の液相エピタキシャル成長装置に
おいては、基板上に同一成分の結晶層を1層しか形成す
ることができす、P−N接合等を形成する際、基板上に
伝導型および組成の異なる結晶層を多層構造にエピタキ
シャル成長する必要がある時、従来の装置を用いたので
は、このよう々多層構造のエピタキシャル成長が不可能
であるといった欠点を生じている。
(d、)  発明の目的 本発明は上述した欠点を除去し、上述した密閉型構造で
傾斜方法を用いた液相エピタキシャル成長装置において
も1基板上に組成の異なる結晶層を多層構造にエピタキ
シャル成長でき得るような新規々液相エピタキシャル成
長装置の提供を目的さするものである。
(e)  発明の構成 かかる目的を達成するだめの本発明の液相エピタキシャ
ル成長装置は耐熱封管内に内接し、基板を挾んで保持す
る一対の支持部材と、前記封管内において該封管の内径
より短い一対の短辺のそれぞれが前記支持部材の端面に
接触して保持され。
更に一対の長辺のうち一辺が封管の内壁に接触して保持
されるような長方形状の板状の仕切り板とをそ々えてな
り、さらに前記仕切り板の封管の内壁に接触しない側の
長辺より、該長辺を境として両側に円弧状の一対の受は
皿を封管の内壁と所定の間隔を隔てるようにして、かつ
0+け皿の長手方向の両端Sが上記一対の支持部材の端
面に接触するようにして設けたことを特徴とするもので
ある。
(f)  発明の実施例 以下本発明の一実施例につき図面を用いながら詳細に説
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一実施
例を示す斜視図、第5図は第4図のD−D’線に沿った
断面図、第6図(a)より第6図(f)までは該エピタ
キシャル成長装置の動作状態を示す断面図である。
第4図、第5図に示すように本発明の液相エピタキシャ
ル成長装置は、耐熱性の石英よりなる封管11に内接し
て設けられ4例えばCd Toの基板12を挾んで保持
すべき凹所13i有する1対の石英棒支持部材14A 
、 14Bと該封管11の内壁に長辺の一辺が内接し、
相対する短辺の二辺が石英棒14A 、 14Bの端面
に接するように設けられている長方形状の石英板よりな
る仕切り板15と。
該仕切り板15の長辺より分岐して封管の内壁に接触し
ない状態で所定の間隙を設けて円弧状に曲けられている
二層の石英よりなる受は皿16.17七より構成されて
いる。
このような本実施例の液相エピタキシャル成長装置を用
いてC!d、Teの基板上に組成の異なる。すなわちX
値の異なる)Igl−X(!dXTeの結晶層を二層構
造に積層して形成する場合について説明する。
捷ず受は皿16内にCd Teの基板上に形成すべき第
1層のHg1. CdxTeの結晶層形成用材料のHg
、Od、Teのそれぞれを所定の重量、秤量して充填す
る。
次いで受は皿17内に第2層のHg1−x CdxT。
の結晶層形成用材料を第1層形成材料と伝導型およびX
値が変化するようにしてHg、Cd、Teのそれぞれを
所定量秤量して充填する、。
その後支持棒14A 、 14Bの凹所13内へC!d
Teの基板12を挾み込むようにして設置する。
次いでこれらOeL Teの基板および結晶層形成材料
が充填されたエピタキシャル成長装置を一端を封止して
いない有底の石英管中に挿入し、該石英管内部を排気し
てから他端部を封止して封管11内に前記エピタキシャ
ル成長装置が設置された状態とする。
次いでこのようにした封管11を反応管中に導入し、該
反応管を加熱炉にて加熱して受は皿16およ01?内に
充填されているエヒタキシャル層形成用桐料を溶融する
。
この状態が第6図(alでCd Teの基板12が凹所
13に設置され、受は皿16内にはCd Teの基板1
2上に形成すべき第1層のHgl x cdx Teの
結晶層形成材料18が、また受は皿17内には基板12
上に形成すべき第2脂のHEI−xO(1xT6の結晶
層形成材料19がそれぞれ溶融状態で存在している。
次にこのようなエヒタキシャル成長装置ヲ矢印E方向に
180°回転する。すると受は皿内の溶融した材N18
.19は封管内の底部に溜り込み基板12が上部にくる
ようになる。この状態を第6図(b)に示す。
次にこのようなエピタキシャル成長装置を矢印F方向に
180°回転する。すると第1層のエピタキシャル層形
成材料18は受は皿16と封管11との間隙L1を通じ
て封管の底部へ溜甘り込むようになり、このように封管
を回転することで第6図(C)のように封管の底部へ入
り込んだ基板12が溶融した第1層のHEI 、 Cd
x’Teの結晶層形成材料の中に浸漬されるようになる
。この状態で加熱炉の温度を低下せしめて基板上に第1
層のHg1−xCdXTeの結晶層を形成するようにす
る。この場合第2層の1(gl−XaaXTeの結晶層
形成用材PIは堂は罪17上に存在しているので第1層
のHg1xCdXTeの材料さ混合し合うようなことは
ない。
次に該封管11を矢印G方向に180°回転する。
すると第1層の結晶層形成材料18は叉けm116と封
管11との間の間隙12を通じて受は皿16内に入りこ
み第6図(d)のようになる。
次にこの状態の封管11を矢印Hの方向に180゜回転
する。すると第2層のHg4−xCdXTeの結晶層形
成材料19は受は皿17と封管11との間の間隙ヱ3を
通じて封管の底部に回り込むようになり、第6図(e)
に示すように基1y12か結晶層形成材料19の内部に
浸漬されるようになる。なおこのとき第1層の結晶層形
成材料18は受は皿16の内部に溜り込むようになり第
1層の結晶層形成材料19と混合し合うようなととはな
い。この状態で加熱炉の温度を低下させしめて基&12
上に第2層のHg、1. CdXTeの結晶層を形成す
る。
次にこの状態の封管1〕、を矢印にの方向に180゜回
転する。
このようにすると第6図(f)のように第2島の結晶層
形成材料19は受は皿17と封管11との間隙ヱ4を通
じて受けff1117内に入り込み封管の底部に溜着る
ことになる。しだがって基板12と溶融した結晶層形成
用材料とは分離され基板12上に第2層のHgl”、 
CdX’I’eの結晶層か形成されることになる。
(ロ))発明の効果 以上述べた上うに本発明の液相エヒタ片シャル成畏装組
によれは、  Hg、、cd、、  セレン(Se) 
、硫黄(S)等の蒸気圧の高い素材を用いで多層構造に
エピタキシャル層を形成する場合においても、該素材が
エビクキシャル成長中に蒸発して飛散するようなことが
なく、また多層構造に再現性決くエビクAシャル層か形
成でき得る利点を有ゴる。
また以上の実施例ては基板を挾スで保持する支持棒とし
て石英棒を用いたが、この石英棒の代わりにカーボン製
の支持棒を用いても差」7文えない。
【図面の簡単な説明】
第1図より第′3図1では従来の液相J−ヒタキシャル
成長装散の斜視図およびその断面図、第4図は木発りj
の液相エヒクキシャル成長装置の一実施例を示す斜視図
、第5図は第4図のD−D’断面図。 第6図(a)より第6図(f+までは本発明の液相エビ
クキシャル成長装置の動作状態を示す断面図である。 図において1.11は封管、  2.12はCd Te
の基板、313は凹所、4,14A、14Bは支持部材
。 5は−Hgl 、 CdXTeの相判、15は支切り板
、16゜17は受は皿、18は第1層のHgl −x 
Cd4 Te 層形成材料219は第2層のHgI−x
CdxTe層形成拐料、C,E、F、G、H,には回転
方向を示す矢印+  ’I + ’2 、i3 + ’
4け封管上受は皿との間隙。 第 1 図 第3図 第4図 第6閏(Q)     第6図(b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 耐熱封管内に内接し、基板を挾んで保持する一対の支持
    部材と、前記封管内において該封管の内径より短い一対
    の短辺のそれぞれが支持部材の端面に接触して保持され
    、更に一対の長辺のうちの一辺が封管の内壁に接触して
    保持されるような長方形状の板状の仕切り板とをそなえ
    てカリ、さらに前記仕切り板の封管の内壁に接触しない
    側の長辺より、該長辺を境として両側に円弧状の一対の
    受は皿を封管の内壁と所定の間隔を隔てるようにして、
    かつ該う・け皿の長手方向の両端部が上記一対の支持部
    材の端面に接触するようにして設けたことを特徴とする
    液相エビクキシャル成長装置。
JP57187746A 1982-10-25 1982-10-25 液相エピタキシヤル成長装置 Pending JPS5976433A (ja)

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