JPS6341012A - 分子線発生装置 - Google Patents
分子線発生装置Info
- Publication number
- JPS6341012A JPS6341012A JP61185539A JP18553986A JPS6341012A JP S6341012 A JPS6341012 A JP S6341012A JP 61185539 A JP61185539 A JP 61185539A JP 18553986 A JP18553986 A JP 18553986A JP S6341012 A JPS6341012 A JP S6341012A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molecular beam
- shutter
- crucible
- molecular
- beam generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、分子線エピタキシャル装置の分子線発生装置
に関し、特にシャッター開閉時にも分子線が安定である
ように改良した分子線発生装置に関する。
に関し、特にシャッター開閉時にも分子線が安定である
ように改良した分子線発生装置に関する。
分子線エピタキシャル法は、１つ又は複数の分子線を超
高真空中で発生させて、加熱した基板に入射させること
により結晶成長を行なう技術で、成長膜厚および不純物
ドーピングの制御性に優れている事、急峻で平坦なペテ
ロ接合が得られる等の利点を有している。
高真空中で発生させて、加熱した基板に入射させること
により結晶成長を行なう技術で、成長膜厚および不純物
ドーピングの制御性に優れている事、急峻で平坦なペテ
ロ接合が得られる等の利点を有している。
従来の分子線発生装置は第３図に示すように、ルツボ１
の周囲に配置したヒーター２により、ルツボ内の分子線
材料３を加熱して蒸発又は昇華させて分子線をルツボ開
口部より噴出させる。分子線の断続はルツボ開口部に近
接して配置したシャッター４ｂｔ！−機械的に開閉させ
て行なう。第３図において、５は熱反射板、６は感温素
子である熱電対、７は冷却用の液体窒素溜めである。
の周囲に配置したヒーター２により、ルツボ内の分子線
材料３を加熱して蒸発又は昇華させて分子線をルツボ開
口部より噴出させる。分子線の断続はルツボ開口部に近
接して配置したシャッター４ｂｔ！−機械的に開閉させ
て行なう。第３図において、５は熱反射板、６は感温素
子である熱電対、７は冷却用の液体窒素溜めである。
上述の分子線発生装置によって、例えばＧａＡｓやＡｅ
ＧａＡｓの成長を１ ｔｔ ｍ ／ ｈ程度の成長速度
で行なう場合に、ＧａやＡ／などを入れたルツボ１の温
度を１０００〜１２００”Ｃ程度の温度に制御する。シ
ャッター４ｂを開いて分子線を噴出させているとき、分
子線材料３の表面から熱輻射により熱が散逸するために
、分子線材料の表面の温度は内部より低くなる。一方、
シャッターを閉じているときは、輻射熱がシャッター４
ｂで反射して再びルツホ内に戻るために、分子線材料３
の表面の温度が、シャッター４１）を開いているときに
比べて高くなる。そのため、シャッターを開いた直後は
、分子線強度が定常値と異なった値になる。
ＧａＡｓの成長を１ ｔｔ ｍ ／ ｈ程度の成長速度
で行なう場合に、ＧａやＡ／などを入れたルツボ１の温
度を１０００〜１２００”Ｃ程度の温度に制御する。シ
ャッター４ｂを開いて分子線を噴出させているとき、分
子線材料３の表面から熱輻射により熱が散逸するために
、分子線材料の表面の温度は内部より低くなる。一方、
シャッターを閉じているときは、輻射熱がシャッター４
ｂで反射して再びルツホ内に戻るために、分子線材料３
の表面の温度が、シャッター４１）を開いているときに
比べて高くなる。そのため、シャッターを開いた直後は
、分子線強度が定常値と異なった値になる。
第１１図は、ガリウム（Ｇａ）をＰ Ｂ Ｎ （Ｐｙｒ
ｏｌｉｔｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎ１ｔｒｉｄｅ）製ルツボ
に入れて１１００℃に加熱した状態で、Ｇａの分子線強
度を圧力値として、ベヤード・アルパート（Ｂａｙａｒ
ｄ−＾１ｐｅｒｔ）型真空計で測定した結果である。シ
ャッターを開いた直後は、時間が充分に経過して安定し
たときに比べて、分子線強度が約２０％大きくなってい
る。
ｏｌｉｔｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎ１ｔｒｉｄｅ）製ルツボ
に入れて１１００℃に加熱した状態で、Ｇａの分子線強
度を圧力値として、ベヤード・アルパート（Ｂａｙａｒ
ｄ−＾１ｐｅｒｔ）型真空計で測定した結果である。シ
ャッターを開いた直後は、時間が充分に経過して安定し
たときに比べて、分子線強度が約２０％大きくなってい
る。
安定するまでに要する時間は、ルツボの温度や分子線材
料の形状により異なるが、数十秒〜数分要し、またシャ
ッターを閉じていた時間にも依存する。分子線強度が不
安定な期間は、膜厚、不純物濃度、混晶比等の制御が困
難になり、超格子等の１故綱な構造の結晶の作成やヘテ
ロ接合の格子整合などが困難になるという欠点があった
。
料の形状により異なるが、数十秒〜数分要し、またシャ
ッターを閉じていた時間にも依存する。分子線強度が不
安定な期間は、膜厚、不純物濃度、混晶比等の制御が困
難になり、超格子等の１故綱な構造の結晶の作成やヘテ
ロ接合の格子整合などが困難になるという欠点があった
。
上述した従来の分子線発生装置に対し、本発明はルツボ
及び分子線材料からの熱輻射のシャッターでの反射によ
る分子線材料表面の温度上昇を抑制し、シャッター開放
直後の分子線強度の変動を低減するという独創的内容を
有する。
及び分子線材料からの熱輻射のシャッターでの反射によ
る分子線材料表面の温度上昇を抑制し、シャッター開放
直後の分子線強度の変動を低減するという独創的内容を
有する。
本発明の分子線発生装置は、分子線供給用の原料を入れ
るルツボと、前記ルツボを加熱する機構と、前記ルツボ
の開口部に配置して分子線の断続を行なうシャッターと
を具備する分子線発生装置において、前記シャッターを
閉じたときに前記シャッターと接触する冷却面を具備す
ることを特徴とするものである。
るルツボと、前記ルツボを加熱する機構と、前記ルツボ
の開口部に配置して分子線の断続を行なうシャッターと
を具備する分子線発生装置において、前記シャッターを
閉じたときに前記シャッターと接触する冷却面を具備す
ることを特徴とするものである。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す断面図である。図に
おいて、第３図と同じ番号のものは第３図と同一構成物
である。４ａはシャッターで、従来の分子線発生装置の
シャッターと異なる点は、シャッターを閉じた時に液体
窒素による冷却面７ａと接触することである。加熱した
ルツボ及び分子線材料からの輻射熱で、シャッターに吸
収された熱の一部は、通常熱輻射により散逸するが、本
曾施例では、吸収された熱は冷却面へ熱伝導されるため
、実効的に熱輻射の反射が低減される。従ってシャッタ
ー４ａを閉じたときと開いたときの分子線材料の表面温
度の差が緩和される。
おいて、第３図と同じ番号のものは第３図と同一構成物
である。４ａはシャッターで、従来の分子線発生装置の
シャッターと異なる点は、シャッターを閉じた時に液体
窒素による冷却面７ａと接触することである。加熱した
ルツボ及び分子線材料からの輻射熱で、シャッターに吸
収された熱の一部は、通常熱輻射により散逸するが、本
曾施例では、吸収された熱は冷却面へ熱伝導されるため
、実効的に熱輻射の反射が低減される。従ってシャッタ
ー４ａを閉じたときと開いたときの分子線材料の表面温
度の差が緩和される。
第２図は本実施例の分子線発生装置でＧａを１１００℃
に加熱したときの分子線強度の測定結果で、シャッター
を開けた直後の変動を２％以下に低減することができた
。尚、冷却面とシャッターが接触する部分に分子線が照
射されると分子線が凝縮してシャッターの開閉が困難と
なるため冷却面とシャッターの接触面は、分子線が到達
しない位置に配しである。
に加熱したときの分子線強度の測定結果で、シャッター
を開けた直後の変動を２％以下に低減することができた
。尚、冷却面とシャッターが接触する部分に分子線が照
射されると分子線が凝縮してシャッターの開閉が困難と
なるため冷却面とシャッターの接触面は、分子線が到達
しない位置に配しである。
以上説明したように本発明は、シャッターでの熱輻射の
反射による分子線材料表面の温度上昇を抑制することに
より、シャッター開放直後の分子線強度の変動を減少さ
せることができ、超格子等の微細な構造の結晶を制御性
よく成長させることができる効果がある。
反射による分子線材料表面の温度上昇を抑制することに
より、シャッター開放直後の分子線強度の変動を減少さ
せることができ、超格子等の微細な構造の結晶を制御性
よく成長させることができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の模式図、第２図は第１図に
おける分子線強度を示す特性図、第３図は従来例の模式
図、第４図は第３図における分子線強度を示す特性図で
ある。 １・・・ルツボ、２・・・ヒーター、３・・・分子線材
料、４ａ、４ｂ・−・シャッター、５・・・熱反射板、
６・・・熱電対、７・・・液体窒素溜、７ａ・−・冷却
面。 代理人 弁理士 内 原 １（Ａ二 ＼−〜 第 １ 図 時 閏 牟 ２ 回 第３ 図 ＩＩｑｙ笥 牟４ 面
おける分子線強度を示す特性図、第３図は従来例の模式
図、第４図は第３図における分子線強度を示す特性図で
ある。 １・・・ルツボ、２・・・ヒーター、３・・・分子線材
料、４ａ、４ｂ・−・シャッター、５・・・熱反射板、
６・・・熱電対、７・・・液体窒素溜、７ａ・−・冷却
面。 代理人 弁理士 内 原 １（Ａ二 ＼−〜 第 １ 図 時 閏 牟 ２ 回 第３ 図 ＩＩｑｙ笥 牟４ 面
Claims (1)
- 分子線供給用の原料を入れるルツボと、前記ルツボを
加熱する機構と、前記ルツボの開口部に配置して分子線
の断続を行なうシャッターとを具備する分子線発生装置
において、前記シャッターを閉じたときに前記シャッタ
ーと接触する冷却面を具備することを特徴とする分子線
発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61185539A JPS6341012A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 分子線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61185539A JPS6341012A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 分子線発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341012A true JPS6341012A (ja) | 1988-02-22 |
Family
ID=16172575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61185539A Pending JPS6341012A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | 分子線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6341012A (ja) |
-
1986
- 1986-08-06 JP JP61185539A patent/JPS6341012A/ja active Pending
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