JPS60131893A - ３−５族化合物半導体混晶結晶の成長方法 - Google Patents
３−５族化合物半導体混晶結晶の成長方法Info
- Publication number
- JPS60131893A JPS60131893A JP23673883A JP23673883A JPS60131893A JP S60131893 A JPS60131893 A JP S60131893A JP 23673883 A JP23673883 A JP 23673883A JP 23673883 A JP23673883 A JP 23673883A JP S60131893 A JPS60131893 A JP S60131893A
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- JP
- Japan
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- crystal
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- grown
- mixed crystal
- mixed
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- 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
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
- C30B15/36—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method characterised by the seed, e.g. its crystallographic orientation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- 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】
本発明は液体封止引上法により■−■族化合物半導俸混
晶結晶を成長させる方法に関するものである。
晶結晶を成長させる方法に関するものである。
ＩｎＡｓｘＰｌ−ｘ、、ＩｎＧａｘＡｓｌ−ｘ ）Ｇａ
ＡｓｘＰ、 ｘ等の■−■族化合物混晶結晶は高速素子
、光素子等を製造するのに必要でかつ恵要な材料である
。
ＡｓｘＰ、 ｘ等の■−■族化合物混晶結晶は高速素子
、光素子等を製造するのに必要でかつ恵要な材料である
。
これ等の混晶結晶を成長させるには従来より気相成長法
が用いられている。ＩｎＡｓＸＰｌ−ｘの混晶結晶の成
長を例にとればＩｎＰの結晶を基板としてこの基板上に
気相成長法によりＩ ｎ Ａ ｓ ｘ Ｐ １ ｘ結晶
を成長させる方法がとられている。しかしながら気相成
長法は成長速度も遅く大量の結晶を成長させや方法とし
ては融液より引上法により直接混晶結晶を成長する方法
が有利である。このよ、うなことから液体封止引上法に
より混晶結晶の引上厄長が試みられている。液体封止引
上法によるｎｔ−ｖ族混晶結晶の成長をＩｎＡｓｘＰ□
−エ結晶の成長を例に４ｉ図を用い工説明する。
が用いられている。ＩｎＡｓＸＰｌ−ｘの混晶結晶の成
長を例にとればＩｎＰの結晶を基板としてこの基板上に
気相成長法によりＩ ｎ Ａ ｓ ｘ Ｐ １ ｘ結晶
を成長させる方法がとられている。しかしながら気相成
長法は成長速度も遅く大量の結晶を成長させや方法とし
ては融液より引上法により直接混晶結晶を成長する方法
が有利である。このよ、うなことから液体封止引上法に
より混晶結晶の引上厄長が試みられている。液体封止引
上法によるｎｔ−ｖ族混晶結晶の成長をＩｎＡｓｘＰ□
−エ結晶の成長を例に４ｉ図を用い工説明する。
、高圧容器ｌ内に石英又はＰＢＮ（Ｐｙｒｏｌｙｔｒｃ
Ｂｏｒｏｎ Ｎ１ｔｒｉｄｅ ）製のるつぼ２を設置し
このるつぼ内に混晶原料としてＩｎＡｓとＩｎＰ の多
結晶３を入れる。るつぼはサセプター４により支持され
加熱ヒーター５により加熱される。６は封止用の酸化硼
素で、７は引上用シャフト、８は種結晶である。原料溶
融直後に種結晶８を封止用酸化硼素６を通し原料融液３
に接触させ原料融液の温度、引上速度、種結晶の回転数
などを制御しながら引上ることにより混晶結晶９を成長
させる。
Ｂｏｒｏｎ Ｎ１ｔｒｉｄｅ ）製のるつぼ２を設置し
このるつぼ内に混晶原料としてＩｎＡｓとＩｎＰ の多
結晶３を入れる。るつぼはサセプター４により支持され
加熱ヒーター５により加熱される。６は封止用の酸化硼
素で、７は引上用シャフト、８は種結晶である。原料溶
融直後に種結晶８を封止用酸化硼素６を通し原料融液３
に接触させ原料融液の温度、引上速度、種結晶の回転数
などを制御しながら引上ることにより混晶結晶９を成長
させる。
このような方法でＩ ｎＡｊ ｚ Ｐ １−ｘ混晶結晶
の引上成長をおこなう場合種結晶としてＩ ｎ Ａ、ｓ
ｘ Ｐ １ ｘ混晶の融点より高いＩｎＰ結晶を使用
するために成長させる混晶の組成（Ｘ）の値によっては
種結晶と成長結晶との格子定数の差等の影響により成長
結晶は単結晶に成長出来ないと言う問題があった。
の引上成長をおこなう場合種結晶としてＩ ｎ Ａ、ｓ
ｘ Ｐ １ ｘ混晶の融点より高いＩｎＰ結晶を使用
するために成長させる混晶の組成（Ｘ）の値によっては
種結晶と成長結晶との格子定数の差等の影響により成長
結晶は単結晶に成長出来ないと言う問題があった。
本発明はこのような問題を除去するためになされたもの
で、その特徴は液体封止引上法を用いて融液より■−■
族混晶結晶を成長する際に用いる種結晶を成長する混晶
結晶と同一な混晶とし、しかも成長する結晶の組成体）
の値の上下０．１５以内の組成（３）を持つ結晶を種結
晶として使用することにある・。
で、その特徴は液体封止引上法を用いて融液より■−■
族混晶結晶を成長する際に用いる種結晶を成長する混晶
結晶と同一な混晶とし、しかも成長する結晶の組成体）
の値の上下０．１５以内の組成（３）を持つ結晶を種結
晶として使用することにある・。
以下本発明に到る実験結果と実施例を述べる。
例−１
原料融液の組成がモル比でＩｎＰ８０％、１ｎＡｓ２０
％になるようにＩｎＰ多結晶１１６．６ ｇ及び１ｎＡ
ｓの多結晶３３゜９ｇをＰＢＮるつぼに入れ、しかる後
に封止用酸化硼素の厚さ１０ｍ、加圧圧力は窒素カス銘
気圧、種結晶に〈ｌｌｌ〉万位の１ｎＰ結晶を用い引上
速度０．１ ｔｅａ ／分、種結晶の回転数１０〜１５
回／分の条件でＩｎＡｓｘＰｌ−ｘの結晶の引上成長を
したところ結晶全停が単結晶に成長した。又成長した結
晶の組成（Ｘ）をＸ線ボンド法で測定した格子常数より
めたところ種付点より同化率（以下ｇと言う）が０．１
の部分での組成（ト）は０．１２、ｇが０．６の部分で
は組成（３）は０．１７であり原料融液中の組成の（３
）の値に対して成長結晶内の組Ｈ，（３）の値はｇが０
．１の部分で約５０Ｓち、ｇが０．６の部分で約８０％
の値であった。
％になるようにＩｎＰ多結晶１１６．６ ｇ及び１ｎＡ
ｓの多結晶３３゜９ｇをＰＢＮるつぼに入れ、しかる後
に封止用酸化硼素の厚さ１０ｍ、加圧圧力は窒素カス銘
気圧、種結晶に〈ｌｌｌ〉万位の１ｎＰ結晶を用い引上
速度０．１ ｔｅａ ／分、種結晶の回転数１０〜１５
回／分の条件でＩｎＡｓｘＰｌ−ｘの結晶の引上成長を
したところ結晶全停が単結晶に成長した。又成長した結
晶の組成（Ｘ）をＸ線ボンド法で測定した格子常数より
めたところ種付点より同化率（以下ｇと言う）が０．１
の部分での組成（ト）は０．１２、ｇが０．６の部分で
は組成（３）は０．１７であり原料融液中の組成の（３
）の値に対して成長結晶内の組Ｈ，（３）の値はｇが０
．１の部分で約５０Ｓち、ｇが０．６の部分で約８０％
の値であった。
例−２
原料融液の組成がモル比でＩｎＰ７０％、ＩｎＡｓ：３
０つの融液より引上成長を行った、ＩｎＰ多結晶１０２
ｇ、Ｉ ｎ Ａ ｓ多結晶５６．９ｇ”ａ：’ Ｐ Ｂ
Ｎるつはｌこ入れ封止用酸化硼素の厚さは１０ｍとし
加圧圧力は窒素ガス２８気圧、種結晶にはＩｎＰ 結晶
を用い成長方位は＜１１１＞とじた。引上成長速度を０
．１０／分、種結晶の口伝は１０〜１５回／分として引
上成長をしたが成長結晶の種付点より成長結晶は多結晶
に成長し何度繰り返し成長をおこなっても単結晶には成
長しなかった。
０つの融液より引上成長を行った、ＩｎＰ多結晶１０２
ｇ、Ｉ ｎ Ａ ｓ多結晶５６．９ｇ”ａ：’ Ｐ Ｂ
Ｎるつはｌこ入れ封止用酸化硼素の厚さは１０ｍとし
加圧圧力は窒素ガス２８気圧、種結晶にはＩｎＰ 結晶
を用い成長方位は＜１１１＞とじた。引上成長速度を０
．１０／分、種結晶の口伝は１０〜１５回／分として引
上成長をしたが成長結晶の種付点より成長結晶は多結晶
に成長し何度繰り返し成長をおこなっても単結晶には成
長しなかった。
例−３
原料融液の量、融液のｍｌ成、成長条件は例−２と同一
として種結晶のみを組成（３）が０．１２〜０．１５に
成長した混晶結晶より＜ＩＬＤ方位に種結晶を切出して
用いたところ成長結晶は単結晶に成長した。成長結晶を
前記の方法と同一方法で測定し組成体）の値をめたとこ
ろｇ ＝ ０．１の部分で（Ｘ）は０．１８、ｇ＝０．
６ の部分で休）は０．２４であった。
として種結晶のみを組成（３）が０．１２〜０．１５に
成長した混晶結晶より＜ＩＬＤ方位に種結晶を切出して
用いたところ成長結晶は単結晶に成長した。成長結晶を
前記の方法と同一方法で測定し組成体）の値をめたとこ
ろｇ ＝ ０．１の部分で（Ｘ）は０．１８、ｇ＝０．
６ の部分で休）は０．２４であった。
以後原料融液の組成がモｎｔ比でＩｎＰ６０％、Ｉ ｎ
Ａ ｓ４０％の融液、ＩｎＰ５０％、Ｉ’ｎＡ、ｓ
５０％の融液、ＩｎＰ４０％、ＩｎＡｓ６０％の融液よ
り成長をおこなったかいづれの場合でも成長される混晶
結晶の組成（Ｘ）ｆこ刀して使用する種結晶の混晶組成
（Ｘ′）の値とが０．１５以内のものを種結晶として用
いることにより任意の組成（Ｘ）をもつ１ｎＡｔＸ’Ｐ
１−Ｘ 混晶の単結晶を液体封止引上法を用いて成長出
来ることが確認され文種の■−■族混晶結晶についても
同様の結果が得られた。
Ａ ｓ４０％の融液、ＩｎＰ５０％、Ｉ’ｎＡ、ｓ
５０％の融液、ＩｎＰ４０％、ＩｎＡｓ６０％の融液よ
り成長をおこなったかいづれの場合でも成長される混晶
結晶の組成（Ｘ）ｆこ刀して使用する種結晶の混晶組成
（Ｘ′）の値とが０．１５以内のものを種結晶として用
いることにより任意の組成（Ｘ）をもつ１ｎＡｔＸ’Ｐ
１−Ｘ 混晶の単結晶を液体封止引上法を用いて成長出
来ることが確認され文種の■−■族混晶結晶についても
同様の結果が得られた。
以上記述した実験事実から本発明の目的とする内容を第
２図を用いてまとめて説明する。第２図の横軸は成長さ
れる混晶結晶の組成体）縦’１１Ｉ＋は前記の組成体）
を有する混晶結晶を得るために使用する種結晶の組成（
Ｘ′）との関係を示すもので図中の実線はＸ＝Ｘ’即ち
成長結晶の組成体）と使用する種結晶のｍ成（Ｘ′）と
が等しい場合である。前述した実験事実から組成体）の
成長結晶を得るため憂こ許容される種結晶の組成（Ｘ′
）は必すしも休）と等しい必要はなくｉ禾の点線範囲内
即ちＸ二０．１５≦Ｘ′≦Ｘ＋０．１５ であればよい
ことを示している。
２図を用いてまとめて説明する。第２図の横軸は成長さ
れる混晶結晶の組成体）縦’１１Ｉ＋は前記の組成体）
を有する混晶結晶を得るために使用する種結晶の組成（
Ｘ′）との関係を示すもので図中の実線はＸ＝Ｘ’即ち
成長結晶の組成体）と使用する種結晶のｍ成（Ｘ′）と
が等しい場合である。前述した実験事実から組成体）の
成長結晶を得るため憂こ許容される種結晶の組成（Ｘ′
）は必すしも休）と等しい必要はなくｉ禾の点線範囲内
即ちＸ二０．１５≦Ｘ′≦Ｘ＋０．１５ であればよい
ことを示している。
以下一連の実験事実から液俸到止引上法による■−■族
化族化合物混晶結晶成長剤いる種結晶は引上成長する混
晶結晶のル［１成伏）の値Ｑ）上、下０．１５以内の組
成体）の値を持つ同一混晶の結晶を種結晶として使用す
れば成長結晶の単結晶化に非常に有効であると結論され
た。尚不采施例では１ ｎＡ Ｓ ＸＰ！□Ｘ混晶結Ａ
ｔこついてのみ述べたが他の■−■族混晶結晶のＧａＡ
８）（Ｐｔ−ｘ、工ｎＧａｘＰ１−ｘ等の引」ニ成長に
も鏑用されることは明らかである。
化族化合物混晶結晶成長剤いる種結晶は引上成長する混
晶結晶のル［１成伏）の値Ｑ）上、下０．１５以内の組
成体）の値を持つ同一混晶の結晶を種結晶として使用す
れば成長結晶の単結晶化に非常に有効であると結論され
た。尚不采施例では１ ｎＡ Ｓ ＸＰ！□Ｘ混晶結Ａ
ｔこついてのみ述べたが他の■−■族混晶結晶のＧａＡ
８）（Ｐｔ−ｘ、工ｎＧａｘＰ１−ｘ等の引」ニ成長に
も鏑用されることは明らかである。
第１図は液体封止引上法による混晶結晶の引上成長を説
明するための樟、略断面図である。第２図は成長混晶結
晶の組成取ハこ対して使用する種結晶の組成（Ｘ）の値
を示した図である。 図においで、 ■・・・高圧祭器、 ２・・・るつぼ、 ３・・・混晶
原料、４・・・サセプター、５・・・加熱ヒーター、６
°゛封止用酸化１ｊｐｊ素、 ７・・・引上／ヤフト、
８・・・種結晶、 ９・・・混晶結晶。
明するための樟、略断面図である。第２図は成長混晶結
晶の組成取ハこ対して使用する種結晶の組成（Ｘ）の値
を示した図である。 図においで、 ■・・・高圧祭器、 ２・・・るつぼ、 ３・・・混晶
原料、４・・・サセプター、５・・・加熱ヒーター、６
°゛封止用酸化１ｊｐｊ素、 ７・・・引上／ヤフト、
８・・・種結晶、 ９・・・混晶結晶。
Claims (1)
- 液体封止引上法により■−■族化合物半導体混晶結晶を
成長させる際に用いる種結晶として、成長させる混晶結
晶組成の休）の値との差が０．１５以内の組成の休）の
値を持った成長結晶合同−混晶を用いることを特徴とす
る■−■族化合物半導体混晶結晶の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23673883A JPS60131893A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | ３−５族化合物半導体混晶結晶の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23673883A JPS60131893A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | ３−５族化合物半導体混晶結晶の成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131893A true JPS60131893A (ja) | 1985-07-13 |
Family
ID=17005049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23673883A Pending JPS60131893A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | ３−５族化合物半導体混晶結晶の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131893A (ja) |
-
1983
- 1983-12-15 JP JP23673883A patent/JPS60131893A/ja active Pending
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