JPS63117430A - 半導体結晶の製造方法 - Google Patents
半導体結晶の製造方法Info
- Publication number
- JPS63117430A JPS63117430A JP26448986A JP26448986A JPS63117430A JP S63117430 A JPS63117430 A JP S63117430A JP 26448986 A JP26448986 A JP 26448986A JP 26448986 A JP26448986 A JP 26448986A JP S63117430 A JPS63117430 A JP S63117430A
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- Japan
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- melt
- substrate
- crystal layer
- semiconductor crystal
- mercury
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- 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】
〔概要〕
ディッピング法による化合物半導体半導体結晶の製造方
法であって、半導体結晶の形成用メルト内部に基板表面
がメルト表面と平行になるように浸漬した後、メルトの
温度を結晶析出に適する温度迄降下させた後、基板をメ
ルト表面側に引き上げながら基板表面に結晶層を形成す
ることで、組成変動を生じない状態で半導体結晶を形成
する方法。
法であって、半導体結晶の形成用メルト内部に基板表面
がメルト表面と平行になるように浸漬した後、メルトの
温度を結晶析出に適する温度迄降下させた後、基板をメ
ルト表面側に引き上げながら基板表面に結晶層を形成す
ることで、組成変動を生じない状態で半導体結晶を形成
する方法。
本発明は半導体結晶の製造方法に係り、特にディッピン
グ法を用いて組成変動を生じないようにした化合物半導
体結晶の製造方法に関する。
グ法を用いて組成変動を生じないようにした化合物半導
体結晶の製造方法に関する。
赤外線検知素子の材料として、カドミウムテルルの化合
物半導体基板上にエネルギーギャップの狭い水銀・カド
ミウム・テルルの化合物半導体結晶を薄層状態に形成し
た材料が用いられている。
物半導体基板上にエネルギーギャップの狭い水銀・カド
ミウム・テルルの化合物半導体結晶を薄層状態に形成し
た材料が用いられている。
このような化合物半導体結晶を薄層状態で、かつ大面積
で得る方法として、また易蒸発性の水銀が蒸発せずに結
晶層内に効果的に取り込まれるようにするため、装置が
比較的簡単で、かつ水銀・カドミウム・テルルのメルト
を密閉状態で収容できるディッピング法が用いられてい
る。
で得る方法として、また易蒸発性の水銀が蒸発せずに結
晶層内に効果的に取り込まれるようにするため、装置が
比較的簡単で、かつ水銀・カドミウム・テルルのメルト
を密閉状態で収容できるディッピング法が用いられてい
る。
第２図はこのようなディッピング法を用いた従来の化合
物半導体結晶の製造方法であって、図示するように、一
定の均一な温度分布領域を有する環状型の加熱炉１の内
部には、半導体結晶形成用の材料としての水銀・カドミ
ウム・テルル（Ｈｇｌ−やＣｄ、 Ｔｅ）のメルト２を
収容し、アルゴン（Ａｒ）ガスを封入して加圧状態にし
た密閉容器３が設置され、この容器３内にはカドミウム
テルルよりなる基板４を先端部に保持し、かつメルト２
の表面に対して垂直方向に上下に移動できるシャフト５
が設置されている。
物半導体結晶の製造方法であって、図示するように、一
定の均一な温度分布領域を有する環状型の加熱炉１の内
部には、半導体結晶形成用の材料としての水銀・カドミ
ウム・テルル（Ｈｇｌ−やＣｄ、 Ｔｅ）のメルト２を
収容し、アルゴン（Ａｒ）ガスを封入して加圧状態にし
た密閉容器３が設置され、この容器３内にはカドミウム
テルルよりなる基板４を先端部に保持し、かつメルト２
の表面に対して垂直方向に上下に移動できるシャフト５
が設置されている。
このようにした状態でメルトの温度を例えば５００℃程
度の一定の温度に保った状態にして、次いでシャフト５
をメルト２の内部に導入した後、メルト２の温度を結晶
析出に適する温度まで降下させる。
度の一定の温度に保った状態にして、次いでシャフト５
をメルト２の内部に導入した後、メルト２の温度を結晶
析出に適する温度まで降下させる。
次いで基板４上にメルト２の組成の結晶層を析出させた
後、この結晶層が所定の厚さになった段階で、シャフト
５をメルト２より引き上げ、基板４上よりメルト２を分
離することで、基板４上に水銀・カドミウム・テルルの
半導体結晶を形成していた。
後、この結晶層が所定の厚さになった段階で、シャフト
５をメルト２より引き上げ、基板４上よりメルト２を分
離することで、基板４上に水銀・カドミウム・テルルの
半導体結晶を形成していた。
然し、従来の方法により、水銀・カドミウム・テルル（
Ｈｇｒ−ｘ ＣｄＫＴｅ）よりなるメルトを用いて基板
上に水銀・カドミウム・テルルの結晶層を形成した場合
、このメルトより結晶層が形成される時点でメルトを構
成する元素の間で偏析が生じる。
Ｈｇｒ−ｘ ＣｄＫＴｅ）よりなるメルトを用いて基板
上に水銀・カドミウム・テルルの結晶層を形成した場合
、このメルトより結晶層が形成される時点でメルトを構
成する元素の間で偏析が生じる。
また水銀・カドミウム・テルルのメルトに関しては、水
銀の比重がカドミウムやテルルに比較して大きいため、
メルトの底部側程、水銀の濃度が大となり、その結果カ
ドミウムの濃度が低下する。
銀の比重がカドミウムやテルルに比較して大きいため、
メルトの底部側程、水銀の濃度が大となり、その結果カ
ドミウムの濃度が低下する。
そのため、従来の方法で形成した基板の表面側に近い結
晶層程、水銀の濃度が低い、即ちＸ値の大きい結晶層が
形成され、形成される結晶層の表面側になる程、即ち基
板表面より遠ざかる程、Ｘ値の小さい、即ち水銀濃度が
高い結晶層が形成される傾向があり、結晶層の厚さの方
向に沿って均一な組成の半導体結晶層が得られない問題
がある。
晶層程、水銀の濃度が低い、即ちＸ値の大きい結晶層が
形成され、形成される結晶層の表面側になる程、即ち基
板表面より遠ざかる程、Ｘ値の小さい、即ち水銀濃度が
高い結晶層が形成される傾向があり、結晶層の厚さの方
向に沿って均一な組成の半導体結晶層が得られない問題
がある。
更に従来の方法で形成した基板上の半導体結晶層は、底
部側のメルトで形成された半導体結晶層は水銀の濃度が
大となり、表面側のメルトで形成された半導体結晶層は
カドミウムの濃度が大となり、形成される半導体結晶層
の組成が基板表面内の位置によって異なる問題がある。
部側のメルトで形成された半導体結晶層は水銀の濃度が
大となり、表面側のメルトで形成された半導体結晶層は
カドミウムの濃度が大となり、形成される半導体結晶層
の組成が基板表面内の位置によって異なる問題がある。
本発明は上記した結晶層を形成する際の偏析による不都
合な問題と、メルトを構成する元素の比重差によって生
じる不都合な問題点を解決し、形成される半導体結晶層
の厚さ方向、および半導体結晶層の基板表面内の全ての
位置に於ける組成変動を除去し、基板上に形成される半
導体結晶層の基板表面から結晶層の厚さの方向に沿って
組成が均一で、かつ基板面内の位置においても組成が均
一な半導体結晶層が得られるようにした半導体結晶の製
造方法の提供を目的とする。
合な問題と、メルトを構成する元素の比重差によって生
じる不都合な問題点を解決し、形成される半導体結晶層
の厚さ方向、および半導体結晶層の基板表面内の全ての
位置に於ける組成変動を除去し、基板上に形成される半
導体結晶層の基板表面から結晶層の厚さの方向に沿って
組成が均一で、かつ基板面内の位置においても組成が均
一な半導体結晶層が得られるようにした半導体結晶の製
造方法の提供を目的とする。
本発明の半導体結晶の製造方法は、半導体結晶形成用の
メルト内に、基板表面がメルト表面と平行になるように
水平に基板を浸漬した後、該メルトの温度を結晶析出に
必要な温度迄降下させた後、該基板をメルト表面側に所
定の速度で引き上げながら、該基板表面に結晶層を形成
するようにする。
メルト内に、基板表面がメルト表面と平行になるように
水平に基板を浸漬した後、該メルトの温度を結晶析出に
必要な温度迄降下させた後、該基板をメルト表面側に所
定の速度で引き上げながら、該基板表面に結晶層を形成
するようにする。
本発明の半導体結晶の製造方法は、基板をメルト表面と
平行に設置することで、基板上に形成される半導体結晶
層の厚さ方向の組成が、メルトの深さ方向の比重差によ
る組成変動の影響を受けないようにする。
平行に設置することで、基板上に形成される半導体結晶
層の厚さ方向の組成が、メルトの深さ方向の比重差によ
る組成変動の影響を受けないようにする。
更に基板をメルトの表面側に引き上げながら結晶層を形
成することで、結晶層の厚さ方向に生じる偏析による組
成変動を、メルトの深さ方向の比重差による組成変動を
利用して相殺することで結晶層の厚さ方向に沿って組成
変動が生じないようにする。
成することで、結晶層の厚さ方向に生じる偏析による組
成変動を、メルトの深さ方向の比重差による組成変動を
利用して相殺することで結晶層の厚さ方向に沿って組成
変動が生じないようにする。
〔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。
説明する。
第１図は本発明の半導体結晶の製造方法の説明図である
。
。
図示するように、所定の均一な温度分布領域を有する環
状型の加熱炉１１内には、水銀・カドミウム・テルルの
メルト１２を収容した密閉容器１３が設置され、そのメ
ル目２の内部には上下にギア等を用いて移動できるシャ
フト１４が挿入され、このシャフト１４の先端部には、
基板治具１５が設置され、この治具１５を用いてカドミ
ウムテルルの基板１６がメルト１２の表面に平行に水平
な状態で設置されている。
状型の加熱炉１１内には、水銀・カドミウム・テルルの
メルト１２を収容した密閉容器１３が設置され、そのメ
ル目２の内部には上下にギア等を用いて移動できるシャ
フト１４が挿入され、このシャフト１４の先端部には、
基板治具１５が設置され、この治具１５を用いてカドミ
ウムテルルの基板１６がメルト１２の表面に平行に水平
な状態で設置されている。
このような状態で、メルト１２の温度を結晶析出に適す
る温度まで降下させ、基＋ｆｆＥ１６をメルトの表面側
に掻く微小に、例えば０．１ ｍ／１分程度の速度で移
動させながら、基板１６の表面上にメルト１２の成分を
結晶層として析出させる。
る温度まで降下させ、基＋ｆｆＥ１６をメルトの表面側
に掻く微小に、例えば０．１ ｍ／１分程度の速度で移
動させながら、基板１６の表面上にメルト１２の成分を
結晶層として析出させる。
すると基板１６はメルト１２の表面と平行に水平に設置
されているので、メルトを構成する元素の比重差のため
に、このメルト１２が深さ方向に沿って、組成変動があ
るとしても、その結晶成長が生じている基板表面ではメ
ルトの深さ方向の組成変動の影響を受けずに、結晶層を
形成するメルトの組成変動が生じていない。そのため、
基板表面に形成される結晶層は組成変動を生じない。
されているので、メルトを構成する元素の比重差のため
に、このメルト１２が深さ方向に沿って、組成変動があ
るとしても、その結晶成長が生じている基板表面ではメ
ルトの深さ方向の組成変動の影響を受けずに、結晶層を
形成するメルトの組成変動が生じていない。そのため、
基板表面に形成される結晶層は組成変動を生じない。
更に基板上にＨｇｒ−＊ Ｃｄｘ Ｔｅ のメルトを
結晶層として析出させる時、メルトを構成する元素の偏
析によって、基板表面にはＸ値の大きい即ち、水銀の濃
度の低いＨｇｒ−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ の結晶層が形成
され、形成される結晶層の上部側に到達する程、Ｘ値の
小さい即ち、水銀の濃度の大きい結晶層が形成される傾
向にある。
結晶層として析出させる時、メルトを構成する元素の偏
析によって、基板表面にはＸ値の大きい即ち、水銀の濃
度の低いＨｇｒ−ｘ Ｃｄｘ Ｔｅ の結晶層が形成
され、形成される結晶層の上部側に到達する程、Ｘ値の
小さい即ち、水銀の濃度の大きい結晶層が形成される傾
向にある。
一方、水銀の比重はカドミウムやテルルに比較して大き
いので、メルトの底部側は水銀の濃度が大きく、メルト
の表面側は水銀の濃度が低い。
いので、メルトの底部側は水銀の濃度が大きく、メルト
の表面側は水銀の濃度が低い。
そのため、基板をメルトの上部方向に移動させながら基
板上に結晶層を形成することで、結晶層の形成の際の偏
析による組成変動を、メルトの比重差による深さ方向の
組成の変動で相殺する形となり、形成される半導体結晶
層が厚さ方向で、均一な組成となる。
板上に結晶層を形成することで、結晶層の形成の際の偏
析による組成変動を、メルトの比重差による深さ方向の
組成の変動で相殺する形となり、形成される半導体結晶
層が厚さ方向で、均一な組成となる。
以上述べたように、本発明の半導体結晶の製造方法によ
れば、組成変動を生じない高信頼度の半導体結晶が得ら
れる効果がある。
れば、組成変動を生じない高信頼度の半導体結晶が得ら
れる効果がある。
第１図は本発明の半導体結晶の製造方法の説明図、
第２図は従来の半導体結晶の製造方法の説明図である。
図に於いて、
１１は加熱炉、１２はメルト、１３は容器、１４はシャ
第２図
第２図
Claims (1)
- 半導体結晶形成用のメルト（１２）内に、基板表面がメ
ルト表面と平行になるように、水平に基板（１６を浸漬
した後、該メルト（１２）の温度を結晶析出に必要な温
度迄降下させ、該基板（１６）をメルト（１２）の表面
側に所定の速度で引き上げながら、該基板（１６）表面
に結晶層を形成するようにしたことを特徴とする半導体
結晶の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26448986A JPS63117430A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 半導体結晶の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26448986A JPS63117430A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 半導体結晶の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117430A true JPS63117430A (ja) | 1988-05-21 |
Family
ID=17403948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26448986A Pending JPS63117430A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 半導体結晶の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63117430A (ja) |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP26448986A patent/JPS63117430A/ja active Pending
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