JPS63233100A - 高解離圧化合物単結晶の製造装置 - Google Patents
高解離圧化合物単結晶の製造装置Info
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- JPS63233100A JPS63233100A JP1408787A JP1408787A JPS63233100A JP S63233100 A JPS63233100 A JP S63233100A JP 1408787 A JP1408787 A JP 1408787A JP 1408787 A JP1408787 A JP 1408787A JP S63233100 A JPS63233100 A JP S63233100A
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Landscapes
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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】
〔産業上の利用分野］
本発明は砒化ガリウム、砒化インジウム、リン化ガリウ
ム、リン化イノジウム、テルル化カドミウム、セレン化
亜鉛等の揮発性成分を含む高解離圧化合物単結晶製造装
置に関し、特に単結晶の製造過程を観察する手段を付し
次製造装置に関する。
ム、リン化イノジウム、テルル化カドミウム、セレン化
亜鉛等の揮発性成分を含む高解離圧化合物単結晶製造装
置に関し、特に単結晶の製造過程を観察する手段を付し
次製造装置に関する。
高解離圧化合物単結晶をチョクラルスキー法で製造する
ときに、種結晶及び引上結晶の熱分解を防止し、欠陥の
少ない単結晶を製造する目的で上記結晶を包囲し、化合
物の揮発性成分のガスを封じ込める炉心管を設け、炉心
管の下端ｔ−原料融液に浸し、炉心管の上端部を気密性
を保持しながら貫通して結晶引上軸を配し友製造装置は
特開昭６０−１１２９８号公報に記載されている。また
、高解離圧化合物単結晶を水平ブリッジマノ法で製造す
るときには、揮発性成分のガスを封じ込めるために横型
炉心管を用いている。
ときに、種結晶及び引上結晶の熱分解を防止し、欠陥の
少ない単結晶を製造する目的で上記結晶を包囲し、化合
物の揮発性成分のガスを封じ込める炉心管を設け、炉心
管の下端ｔ−原料融液に浸し、炉心管の上端部を気密性
を保持しながら貫通して結晶引上軸を配し友製造装置は
特開昭６０−１１２９８号公報に記載されている。また
、高解離圧化合物単結晶を水平ブリッジマノ法で製造す
るときには、揮発性成分のガスを封じ込めるために横型
炉心管を用いている。
このような高解離圧化合物単結晶製造装置に用いるガス
封じ込め容器は石英、等の透明な材質で作られており、
円筒形、釣鐘状等の形状を有する。石英等でこれらの形
状の容器を作ると成製後の研摩が困難であり、厚みのバ
ラツキを避けることができない。特に釣鐘状の肩の部分
について表面と裏面とを平行にすることは極めて困難で
ある。この友め容器を通して結晶成長を観察すると像が
歪み、結晶成長の状況を精確に観察することかできない
。また、厚みのバラツキが小さくても、容器が円筒形や
釣鐘状であることにより、像の歪みを避けることができ
ない。
封じ込め容器は石英、等の透明な材質で作られており、
円筒形、釣鐘状等の形状を有する。石英等でこれらの形
状の容器を作ると成製後の研摩が困難であり、厚みのバ
ラツキを避けることができない。特に釣鐘状の肩の部分
について表面と裏面とを平行にすることは極めて困難で
ある。この友め容器を通して結晶成長を観察すると像が
歪み、結晶成長の状況を精確に観察することかできない
。また、厚みのバラツキが小さくても、容器が円筒形や
釣鐘状であることにより、像の歪みを避けることができ
ない。
〔発明が解決しようとする問題点」
本発明は従来の高解離圧化合物単結晶製造装置の欠点を
解消し、ガス封じ込め容器の一部に観察窓を設けること
により、像の歪み會なくし、結晶成長の状況把握を精確
にし、単結晶成長を容易にし次単結晶製造装置會提供し
ようとするものである。
解消し、ガス封じ込め容器の一部に観察窓を設けること
により、像の歪み會なくし、結晶成長の状況把握を精確
にし、単結晶成長を容易にし次単結晶製造装置會提供し
ようとするものである。
本発明は原料融液から高解離圧化合物単結晶を製造する
装置において、該化合物の揮発性成分のガスを封じ込め
る容器の一部に透明な材質からなり、光学研摩され友レ
ンズ、プリズム、又は平板を気密性全保持するように取
り付けて観察窓としたことｔ−特徴とする高解離圧化合
物単結晶の製造装置である。
装置において、該化合物の揮発性成分のガスを封じ込め
る容器の一部に透明な材質からなり、光学研摩され友レ
ンズ、プリズム、又は平板を気密性全保持するように取
り付けて観察窓としたことｔ−特徴とする高解離圧化合
物単結晶の製造装置である。
第１図〜第７図は本発明の実施例である高解離圧化合物
単結晶製造装置の概念図である。
単結晶製造装置の概念図である。
第１図（匈（司及び第２図は水平ブリッジマン法を実施
する丸めの装置であり、第１図は横型炉心管に断面凹部
を有する棒状レンズを、第２図はプリズムをでれぞれ敗
付けた例を示す。
する丸めの装置であり、第１図は横型炉心管に断面凹部
を有する棒状レンズを、第２図はプリズムをでれぞれ敗
付けた例を示す。
第１図（Ｎは正断面図、第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）の
■−■矢視断面図である。図中、横型炉心管１に断面凹
部を有する棒状し／ズ２を取り付け、該炉心管１内に、
原料融液５ｔ−収容したポート３を置き、一端に揮発性
成分６を置いて全体を封止し、ポート３の一端から単結
晶４″ｆ：育成する。第２図は棒状レンズの代わｐに、
棒状プリズム２′を取ジ付は友装置であシ、横型炉心管
１の側方から原料融液５及び育成結晶４の表面を観察す
ることができる。観察窓はポートの長さ方向に浴った細
長いものの外に、円形の窓を用いることができる。ポー
トを炉心管内で移動する形式の装置においては円形窓で
固液界面の観察は十分に可能である。
■−■矢視断面図である。図中、横型炉心管１に断面凹
部を有する棒状し／ズ２を取り付け、該炉心管１内に、
原料融液５ｔ−収容したポート３を置き、一端に揮発性
成分６を置いて全体を封止し、ポート３の一端から単結
晶４″ｆ：育成する。第２図は棒状レンズの代わｐに、
棒状プリズム２′を取ジ付は友装置であシ、横型炉心管
１の側方から原料融液５及び育成結晶４の表面を観察す
ることができる。観察窓はポートの長さ方向に浴った細
長いものの外に、円形の窓を用いることができる。ポー
トを炉心管内で移動する形式の装置においては円形窓で
固液界面の観察は十分に可能である。
第３図〜第７図はチョクラルスキー法を実施するための
装置の概念図である。
装置の概念図である。
第３図及び第４図（Ａｔ （Ｂ）において、チャンバー
１２の中央に、原料融液５及びＢ、 ｏ３融液９を収容
するルツボ５′ヲ軸支し、その周囲にヒーター１３を配
置し友。下端を上記Ｂ２Ｏ３融液９に浸し、成長結晶８
を包囲するガス封じ込め容器即ち、縦温炉心管７を設は
友、結晶引上軸１０は該炉心管１と気密性を保持しなが
ら、これを貫通し、チャンバー１２の外で操作する。チ
ャンバー１２には成長結晶８を監視する手段１１′ｔ−
設けてお夕、その前方に位置する上記炉心管７の壁に円
形の平板又はレンズの観察窓２を設は几。第４図は該炉
心管７の拡大図であり、第４図（Ａ）は正断面図で、炉
心管７の肩の部分に凹し７ズ２全気密性を保つように取
り付けである。第４図ＣＢ）は該炉心管７の側面図であ
る。観察ｇ２に凹レンズを用いるときには広範囲の観察
をすることができる。
１２の中央に、原料融液５及びＢ、 ｏ３融液９を収容
するルツボ５′ヲ軸支し、その周囲にヒーター１３を配
置し友。下端を上記Ｂ２Ｏ３融液９に浸し、成長結晶８
を包囲するガス封じ込め容器即ち、縦温炉心管７を設は
友、結晶引上軸１０は該炉心管１と気密性を保持しなが
ら、これを貫通し、チャンバー１２の外で操作する。チ
ャンバー１２には成長結晶８を監視する手段１１′ｔ−
設けてお夕、その前方に位置する上記炉心管７の壁に円
形の平板又はレンズの観察窓２を設は几。第４図は該炉
心管７の拡大図であり、第４図（Ａ）は正断面図で、炉
心管７の肩の部分に凹し７ズ２全気密性を保つように取
り付けである。第４図ＣＢ）は該炉心管７の側面図であ
る。観察ｇ２に凹レンズを用いるときには広範囲の観察
をすることができる。
第５図は縦温炉心管７に円形凸し７ズ２ｔ−取り付けた
例であり、該凸レンズの球面の中心を通る光路上に補助
レンズ１１′の光軸を合わせ、凸レンズの球面に浴って
補助レンズ１１′ヲ移動可能に設置することにより、炉
心管７内を広く観察できるよ５にし友ものである。この
方式は横型炉心管に採用することもできる。
例であり、該凸レンズの球面の中心を通る光路上に補助
レンズ１１′の光軸を合わせ、凸レンズの球面に浴って
補助レンズ１１′ヲ移動可能に設置することにより、炉
心管７内を広く観察できるよ５にし友ものである。この
方式は横型炉心管に採用することもできる。
第６図及び第７図は第３図の装置の変形である。第６図
は縦温炉心管と原料ルツボ３“の直径を一致させて一体
化 し九もので、第３図の装置と他の構成に違いはない
。第７図は縦温炉心管７内に原料ルツボ５′ヲ内蔵する
状態になってお夕、炉心管７の下端部をルツボ３′の下
軸と蓋１４ｔ″介して気密を保持するようになってお、
り、下軸は昇降回転か可能な構造となっている。
は縦温炉心管と原料ルツボ３“の直径を一致させて一体
化 し九もので、第３図の装置と他の構成に違いはない
。第７図は縦温炉心管７内に原料ルツボ５′ヲ内蔵する
状態になってお夕、炉心管７の下端部をルツボ３′の下
軸と蓋１４ｔ″介して気密を保持するようになってお、
り、下軸は昇降回転か可能な構造となっている。
本発明は予じめ光学研磨を施し次平板又は凹レンズ、凸
レンズ、プリズムを封じ込め用炉心管の一部に取り付け
るので歪みのない成長結晶等の像を精確に観察すること
ができる。
レンズ、プリズムを封じ込め用炉心管の一部に取り付け
るので歪みのない成長結晶等の像を精確に観察すること
ができる。
炉心管自体は透明な材質を用いる必要はなく、例えばグ
ラファイトにｐＥＮ、 ８１０等コーティングしたもの
を用いることもできる。このような材質を用ｒる利点と
しては、成長結晶中に８１の混入を防ぐことができる。
ラファイトにｐＥＮ、 ８１０等コーティングしたもの
を用いることもできる。このような材質を用ｒる利点と
しては、成長結晶中に８１の混入を防ぐことができる。
一方、平板又はレンズと炉心管の材質が異なるときには
両者を気密性よく接続するために複雑な構造會心要とす
る。
両者を気密性よく接続するために複雑な構造會心要とす
る。
その几めに両者の材質を石英とするなど、融着が容易な
材料を選択することによ９間率な構造で気密性を保つこ
ともできる。なお、観察窓の材質としては石英の外にサ
ファイアも使用できる。
材料を選択することによ９間率な構造で気密性を保つこ
ともできる。なお、観察窓の材質としては石英の外にサ
ファイアも使用できる。
これらの観察窓は取り付ける以前に光学研磨するが、研
磨後の表面粗さは１００μｍ以下とすることがよく、好
ましくは２０μｍ以下がよめ。
磨後の表面粗さは１００μｍ以下とすることがよく、好
ましくは２０μｍ以下がよめ。
〔実施例１〕
本発明に係る第３図の装置を用いてチョクラルスキー法
によ！７ＧａＡ８アンドープ結晶ヲ３０本裂遺し友。各
結晶の原料は６ゆ、３インチ径：！ａ４に９の結晶を得
た。この結晶、双晶やＧａの析出といった欠陥が発見さ
れず、すべて良質の単結晶を得几。
によ！７ＧａＡ８アンドープ結晶ヲ３０本裂遺し友。各
結晶の原料は６ゆ、３インチ径：！ａ４に９の結晶を得
た。この結晶、双晶やＧａの析出といった欠陥が発見さ
れず、すべて良質の単結晶を得几。
同条件で従来の縦温炉心管を用いて３０本のアンドープ
ＧａＡＥ＋結晶を成長させ九ところ、像の歪みの几めこ
のうち５本は欠陥を発見することができず、双晶のある
結晶が成長し几。他の２５本は単結晶であつ几。
ＧａＡＥ＋結晶を成長させ九ところ、像の歪みの几めこ
のうち５本は欠陥を発見することができず、双晶のある
結晶が成長し几。他の２５本は単結晶であつ几。
〔実施例２〕
本発明に係る第１図の装置上用いて水平ブリッジマン法
によｐＧａＡｓ単結晶を製造し友。横型炉心管の上部に
、表面粗さを１８μｍに研磨し友断面凹部を有する棒状
凹レンズを取り付け、ポート全体を観察するようにし几
。１０ＴＫ９の結晶原料を直径８０ｗ１のポートに入れ
て、全体を溶融した後一端より結晶化した。従来の装置
では困難であつ几双晶の発見が容易になり、１０本の結
晶が全て最終的に単結晶となった。
によｐＧａＡｓ単結晶を製造し友。横型炉心管の上部に
、表面粗さを１８μｍに研磨し友断面凹部を有する棒状
凹レンズを取り付け、ポート全体を観察するようにし几
。１０ＴＫ９の結晶原料を直径８０ｗ１のポートに入れ
て、全体を溶融した後一端より結晶化した。従来の装置
では困難であつ几双晶の発見が容易になり、１０本の結
晶が全て最終的に単結晶となった。
同条件で従来の横型炉心管を用いて１０本のＧａＡａ結
晶を成長させたところ、像の歪みのために２本は欠陥を
発見することができず、双晶のある結晶が成長した。他
の８本位単結晶であつ几。
晶を成長させたところ、像の歪みのために２本は欠陥を
発見することができず、双晶のある結晶が成長した。他
の８本位単結晶であつ几。
〔発明の効果コ
本発明は上記の構成を採用することにより、高解離圧化
合物単解晶の製造過程を通して、結晶成長の状況を歪み
のない像として精確に観察することかでき、結晶成長の
制御を適切に行うことを可能にした。
合物単解晶の製造過程を通して、結晶成長の状況を歪み
のない像として精確に観察することかでき、結晶成長の
制御を適切に行うことを可能にした。
第１図〜第７図は本発明の一実施例である単結晶製造装
置の概念図であり、第１図及び第２図は水平ブリッジエ
フ法に適用可能な装置であり、第３図〜第７図はチョク
ラルスキー法に適用可能な装置である。
置の概念図であり、第１図及び第２図は水平ブリッジエ
フ法に適用可能な装置であり、第３図〜第７図はチョク
ラルスキー法に適用可能な装置である。
Claims (8)
- （１）原料融液から高解離圧化合物単結晶を製造する装
置において、該化合物の揮発性成分のガスを封じ込める
容器の一部に、透明な材質からなり、光学研磨されたレ
ンズ、プリズム、又は平板を気密性を保持するように取
り付けて観察窓としたことを特徴とする高解離圧化合物
単結晶の製造装置。 - （２）ガス封じ込め容器として横型炉心管を用い、原料
融液を収容するポートを該炉心管内に設置して水平ブリ
ッジマン法による単結晶の製造を可能としたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の高解離圧化合物単結
晶の製造装置。 - （３）断面形状として凹部又は凸部を有する棒状レンズ
又は棒状プリズム、あるいは縦長の平板を横型炉心管の
ポート上方位置に沿つて取り付けたことを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載の高解離圧化合物単結晶の製造
装置。 - （４）ガス封じ込め容器として縦温炉心管を用い、該炉
心管の下端部をルツボ内の原料融液に浸し、あるいは、
ルツボを支持する回転下軸と接触せしめ、該炉心管の上
端部を結晶引上軸と接触せしめることにより該引上軸の
昇降と回転を可能とするとともに、炉心管の上端部及び
下端部の気密性を保持してチョクラルスキー法による単
結晶の製造を可能としたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の高解離圧化合物単結晶の製造装置。 - （５）原料融液を収容するルツボを用い、該ルツボを縦
長として引上結晶をルツボの上方空間に内蔵可能の大き
さとし、該ルツボの上端部を結晶引上軸と接触せしめて
該引上軸の昇降と回転を可能とし、かつ、該上端部の気
密性を保持することにより、ルツボの上部にガスを封じ
込め容器の機能を付してチョクラルスキー法による単結
晶の製造を可能としたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の高解離圧化合物単結晶の製造装置。 - （６）ガス封じ込め容器に取り付けた円形凸レンズの球
面の中心を通る光路に補助レンズの光軸を合わせ、凸レ
ンズの球面に沿つて該補助レンズを移動可能に設置した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第４
項及び第５項の中のいずれか１項に記載の高解離圧化合
物単結晶の製造装置。 - （７）ガス封じ込め容器を石英製とし、観察窓を石英製
又はサファイア製として両者を融着することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項〜第６項の中のいずれか１項に
記載の高解離圧化合物単結晶の製造装置。 - （８）ガス封じ込め容器に取り付けたレンズ、プリズム
、又は平板の表面粗さを１００μｍ以下とすることを特
徴とする特許請求の範囲第４項〜第７項の中のいずれか
１項に記載の高解離圧化合物単結晶の製造装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61-280860 | 1986-11-27 | ||
| JP28086086 | 1986-11-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63233100A true JPS63233100A (ja) | 1988-09-28 |
Family
ID=17630979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1408787A Pending JPS63233100A (ja) | 1986-11-27 | 1987-01-26 | 高解離圧化合物単結晶の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63233100A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0456764U (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-15 |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP1408787A patent/JPS63233100A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0456764U (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-15 |
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