JPS634625A - 第２−６族半導体材料の低温金属有機物質化学蒸着 - Google Patents
第２−６族半導体材料の低温金属有機物質化学蒸着Info
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- JPS634625A JPS634625A JP62153222A JP15322287A JPS634625A JP S634625 A JPS634625 A JP S634625A JP 62153222 A JP62153222 A JP 62153222A JP 15322287 A JP15322287 A JP 15322287A JP S634625 A JPS634625 A JP S634625A
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- 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
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- 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
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
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- 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
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- C30B29/46—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
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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
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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】
３、発明の詳細な説明〕
本発明は、広くはエピタキシー成長法に、さらに詳しく
は第ＩＩ −ＶＴ族半導体結晶材料の成長に関する。
は第ＩＩ −ＶＴ族半導体結晶材料の成長に関する。
当業界で知られているように、第ＩＩ−ＶＩ族半導体エ
ピタキシー材料、たとえばカドミウムテルル化物および
水銀カドミウムテルル化物は、約０．８μｍ〜６０μｍ
のスペクトル範囲における電磁エネルギーの検出のため
の光検知器部材としての重要な用途を有する。Ｃｄおよ
びＨｇの合金組成を調整することによって、０．８μｍ
〜３０μｍ波長バンドの選択された波長範囲をカバーす
る、水銀カドミウムテルル化物よりなる光検知器部材を
製造しうる。短い波長、すなわち０．８μｍに近いこれ
らの波長に対しては、カドミウムテルル化物（ＣｄＴｅ
）が−般に使用される。約０．８μｍより上の長い波長
に対しては、水銀カドミウムテルル化物（Ｈｇ １−Ｘ
Ｃｄ ｘＴ ｅ ） （式中、Ｘはカドミウム−テルル
の合金組成である）が使用される。合金組成を調整する
ことによって、０．８μｍ〜６０μｍを越える全スペク
トル範囲の選択された部分に感応オるエピタキシー材料
が得られる。すなわち、赤外電磁エネルギーの特定の波
長バンドに感応する光検知器部材を製造しうる。
ピタキシー材料、たとえばカドミウムテルル化物および
水銀カドミウムテルル化物は、約０．８μｍ〜６０μｍ
のスペクトル範囲における電磁エネルギーの検出のため
の光検知器部材としての重要な用途を有する。Ｃｄおよ
びＨｇの合金組成を調整することによって、０．８μｍ
〜３０μｍ波長バンドの選択された波長範囲をカバーす
る、水銀カドミウムテルル化物よりなる光検知器部材を
製造しうる。短い波長、すなわち０．８μｍに近いこれ
らの波長に対しては、カドミウムテルル化物（ＣｄＴｅ
）が−般に使用される。約０．８μｍより上の長い波長
に対しては、水銀カドミウムテルル化物（Ｈｇ １−Ｘ
Ｃｄ ｘＴ ｅ ） （式中、Ｘはカドミウム−テルル
の合金組成である）が使用される。合金組成を調整する
ことによって、０．８μｍ〜６０μｍを越える全スペク
トル範囲の選択された部分に感応オるエピタキシー材料
が得られる。すなわち、赤外電磁エネルギーの特定の波
長バンドに感応する光検知器部材を製造しうる。
光検知器に使用するのに適したカドミウムテルル化物お
よび水銀カドミウムテルル化物のエピタキシー層を得る
ためのいくつかの異なる方法が提案されてきた。
よび水銀カドミウムテルル化物のエピタキシー層を得る
ためのいくつかの異なる方法が提案されてきた。
ＫｇＣｄＴｅおよびＣｄＴｅのエピタキシー層の成長を
示唆する一つの方法は、金属有機物質蒸気相エピタキシ
ー（ＭＯＶＰＥ）であり、金属有機物質化学蒸着（ＭＯ
ＣＶＤ）とも呼ばれている。ＭＯＣＶＤ法は、第■族お
よび第■族元素の第一アルキル類の蒸気を反応器へ送り
、そして金属有機物質を化学的に反応させて、エピタキ
シー第ＩＩ−Ｖｌ族材料を得るものである。Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ Ｖａｃｃｕｍ ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎ
ｏｌｏｇ７．第２１巻、第１号、１９８２年５月〜６月
〔１〕のＪ、Ｂ、Ｍｕｌｌｉｎ等による、’ ＴｈｅＧ
ｒｏｗｔｈ ｏｆ ＣｄＸＨｇ１−）（Ｔｅ Ｕｓｉｎ
ｇ Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａ−１１ｉｃｓ’と題する論文
に記載されているように、およびＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ、第１４巻、１９８
１年、第Ｌ１４９〜１５１頁〔２〕のＪ、Ｂ、Ｍｕｌｌ
ｉｎ等による、’Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａ
ｘｙｏｆ ＣｄＸＨｇ１−）（Ｔｅ Ｕｓｉｎｇ Ｏｒ
ｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ’と題する論文に記載さ
れているように、同時に、これらの論文にあるように、
これまで水銀カドミウムテルル化物エピタキシーフィル
ムのエピタキシー成長が示されてきたが、エピタキシー
フィルム成長の品質は光検知器に使用するのには不適で
ある。そのような材料は、キャリヤー濃度が比較的高く
、材料の電子移動度が比較的低いので、適してない。光
検知器部材は、入射赤外線エネルギーに感応して変化す
る、−対の接点間で予じめ決められた導電度を有する赤
外線に敏感な抵抗体として働くので、これらの二つの性
質は光検知器に重要な性質である。キャリヤー濃度が高
すぎると、あるいは電子移動度が低すぎると、入射赤外
線に感応して生じたキャリヤーは、端子間を切換えるデ
バイスの導電性無しに再結合させるであろう。
示唆する一つの方法は、金属有機物質蒸気相エピタキシ
ー（ＭＯＶＰＥ）であり、金属有機物質化学蒸着（ＭＯ
ＣＶＤ）とも呼ばれている。ＭＯＣＶＤ法は、第■族お
よび第■族元素の第一アルキル類の蒸気を反応器へ送り
、そして金属有機物質を化学的に反応させて、エピタキ
シー第ＩＩ−Ｖｌ族材料を得るものである。Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ Ｖａｃｃｕｍ ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎ
ｏｌｏｇ７．第２１巻、第１号、１９８２年５月〜６月
〔１〕のＪ、Ｂ、Ｍｕｌｌｉｎ等による、’ ＴｈｅＧ
ｒｏｗｔｈ ｏｆ ＣｄＸＨｇ１−）（Ｔｅ Ｕｓｉｎ
ｇ Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａ−１１ｉｃｓ’と題する論文
に記載されているように、およびＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ、第１４巻、１９８
１年、第Ｌ１４９〜１５１頁〔２〕のＪ、Ｂ、Ｍｕｌｌ
ｉｎ等による、’Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａ
ｘｙｏｆ ＣｄＸＨｇ１−）（Ｔｅ Ｕｓｉｎｇ Ｏｒ
ｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ ’と題する論文に記載さ
れているように、同時に、これらの論文にあるように、
これまで水銀カドミウムテルル化物エピタキシーフィル
ムのエピタキシー成長が示されてきたが、エピタキシー
フィルム成長の品質は光検知器に使用するのには不適で
ある。そのような材料は、キャリヤー濃度が比較的高く
、材料の電子移動度が比較的低いので、適してない。光
検知器部材は、入射赤外線エネルギーに感応して変化す
る、−対の接点間で予じめ決められた導電度を有する赤
外線に敏感な抵抗体として働くので、これらの二つの性
質は光検知器に重要な性質である。キャリヤー濃度が高
すぎると、あるいは電子移動度が低すぎると、入射赤外
線に感応して生じたキャリヤーは、端子間を切換えるデ
バイスの導電性無しに再結合させるであろう。
第ＩＩ−Ｖｌ族材料、たとえばＨｇＣｄＴｅ ）ＭＯＣ
ＶＤ成長には、カドミウムおよびテルルの第一アルキル
類、たとえばジメチルカドミウム、ジエチルテルル化物
、および水銀源を、これらの材料を反応させモしてＨｇ
ＣｄＴｅを形成する反応器へ送る工程が含まれる。Ｈｇ
源は、ジメチル水銀、ジエチル水銀のような金属有機Ｈ
ｇ化合物によってまたは元素Ｈｇによって得られる。元
素Ｈｇは一般に、どの金属有機物質源よりも純粋であり
そして一般により安価であるので、好ましいＨｇ源であ
る。
ＶＤ成長には、カドミウムおよびテルルの第一アルキル
類、たとえばジメチルカドミウム、ジエチルテルル化物
、および水銀源を、これらの材料を反応させモしてＨｇ
ＣｄＴｅを形成する反応器へ送る工程が含まれる。Ｈｇ
源は、ジメチル水銀、ジエチル水銀のような金属有機Ｈ
ｇ化合物によってまたは元素Ｈｇによって得られる。元
素Ｈｇは一般に、どの金属有機物質源よりも純粋であり
そして一般により安価であるので、好ましいＨｇ源であ
る。
さらに、元素Ｈｇは、公知の金属有機Ｈｇ源の蒸気圧よ
りも約１０４倍低い蒸気分圧な有オるので、元素Ｈｇは
公知の金属有機物質源よりも毒性が少ない。
りも約１０４倍低い蒸気分圧な有オるので、元素Ｈｇは
公知の金属有機物質源よりも毒性が少ない。
ＨｇＣｄＴｅエピタキシー層の成長の間に出てくる一つ
の問題は、比較的高い成長温度が必要であることおよび
今まで得られてきたのは比較的遅い成長速度であること
である。Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＣｒｙｓｔａｌＧｒ
ｏｗｔ ）１．第５５巻（１９８１）、第１０７〜１１
５頁のＪ、 Ｃ，Ｉｒｖｉｎｅ等による’Ｔｈｅ Ｇｒ
ｏｗｔｈ ＢｙＭＯＶＰＥ Ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔ
ｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｄ）（−Ｈｇ１−ｘＴｅ
“〔３〕と題する第３の論文には、 ＨｇＣｄＴｅエピ
タキシー層の成長の間、４０００〜５００°の範囲の高
温における成長領域上のＨｇ分圧のコントロールは非常
に難しいと記載されている。平衡上分圧は、キャリヤー
をもたらすエピタキシー層中のＨｇ空位の濃度であるの
で、平衡Ｈｇ分圧のコントロールは非常に重要であり、
そしてそれ故、材料の電気特性をコントロールする。さ
らに参考文献〔３〕には、ＨｇＣｄＴｅを製造する反応
を効率よく進めるために、Ｈｇ分圧はＴｅ分圧よりも少
なくとも二桁大きくすべきであると報告されている。
の問題は、比較的高い成長温度が必要であることおよび
今まで得られてきたのは比較的遅い成長速度であること
である。Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＣｒｙｓｔａｌＧｒ
ｏｗｔ ）１．第５５巻（１９８１）、第１０７〜１１
５頁のＪ、 Ｃ，Ｉｒｖｉｎｅ等による’Ｔｈｅ Ｇｒ
ｏｗｔｈ ＢｙＭＯＶＰＥ Ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔ
ｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｄ）（−Ｈｇ１−ｘＴｅ
“〔３〕と題する第３の論文には、 ＨｇＣｄＴｅエピ
タキシー層の成長の間、４０００〜５００°の範囲の高
温における成長領域上のＨｇ分圧のコントロールは非常
に難しいと記載されている。平衡上分圧は、キャリヤー
をもたらすエピタキシー層中のＨｇ空位の濃度であるの
で、平衡Ｈｇ分圧のコントロールは非常に重要であり、
そしてそれ故、材料の電気特性をコントロールする。さ
らに参考文献〔３〕には、ＨｇＣｄＴｅを製造する反応
を効率よく進めるために、Ｈｇ分圧はＴｅ分圧よりも少
なくとも二桁大きくすべきであると報告されている。
４００℃において、ＨｇＣｄＴｅの成長のための最小Ｈ
ｇ分圧は０．０１大気圧である。−般に、Ｈｇのこの分
圧は、Ｈｇの元素液体源を加熱し、そしてキャリヤーガ
スを珈を通り抜けてＨｇ蒸気流とすることにより得られ
る。
ｇ分圧は０．０１大気圧である。−般に、Ｈｇのこの分
圧は、Ｈｇの元素液体源を加熱し、そしてキャリヤーガ
スを珈を通り抜けてＨｇ蒸気流とすることにより得られ
る。
進 コントロールをもたらす一つの方法は、Ｗｉ Ｉ
Ｌ ｉａｍ Ｅ、 Ｗｏｋｅ、 Ｒｉ ｃｈａｒｄ Ｔ
ｒａｃｚｅｗａｋｉおよびＰｅｔｅｒ Ｊ、Ｌｅｍｏｎ
ｉａｓ による１９８４年９月１２日付の米国特許第
４．５６８．３７９号と記載されている。そこではＨｇ
分圧、それ故ＨｇＣｄＴｅエピタキシー層の電気特性は
、反応器の壁を少なくとも２４００Ｃの温度に加熱する
ことにより、入ってくる蒸気流中のＨｇの温度を維持す
ることによってコントロールした。このような方法は、
蒸気流からのＨｇの反応器壁土への早期の凝縮を妨げる
ことによって、成長領域上のＨｇ分圧のコントロールを
考慮するものであるが、この温度では、反応体の予備反
応が生じうろことも観察された。予備反応がエピタキシ
ー層の品質に何らかの影響を及ぼすかどうかは断定され
なかったが、予備反応が蒸気流中の反応体の濃度を減少
させ、従ってその後の成長速度を減じることはやはり明
らかである。
Ｌ ｉａｍ Ｅ、 Ｗｏｋｅ、 Ｒｉ ｃｈａｒｄ Ｔ
ｒａｃｚｅｗａｋｉおよびＰｅｔｅｒ Ｊ、Ｌｅｍｏｎ
ｉａｓ による１９８４年９月１２日付の米国特許第
４．５６８．３７９号と記載されている。そこではＨｇ
分圧、それ故ＨｇＣｄＴｅエピタキシー層の電気特性は
、反応器の壁を少なくとも２４００Ｃの温度に加熱する
ことにより、入ってくる蒸気流中のＨｇの温度を維持す
ることによってコントロールした。このような方法は、
蒸気流からのＨｇの反応器壁土への早期の凝縮を妨げる
ことによって、成長領域上のＨｇ分圧のコントロールを
考慮するものであるが、この温度では、反応体の予備反
応が生じうろことも観察された。予備反応がエピタキシ
ー層の品質に何らかの影響を及ぼすかどうかは断定され
なかったが、予備反応が蒸気流中の反応体の濃度を減少
させ、従ってその後の成長速度を減じることはやはり明
らかである。
また、ＭＯＣＶＤによる）ｉｇｃｄＴｅ成長の温度限界
が低いことは、 ＣｄおよびＴｅ源を持たらす有機反応
体ジメチルカドミウム（ＤＭＣｄ）およびジエチルテル
ル化物（ｐＥＴｅ）の安定性が高いあるいは分解効率が
低いことであると参考文献〔６〕に記載されている。ま
た、ＤＥＴｅは二つの中でより安定な化合物であり、そ
してＴｅ の収量はＤＥＴｅが解離する温度によって大
いに変わることもわかった。約４００℃の温度では、ｐ
ＥＴｅから遊離したＴｅの量は比較的少なかった。従っ
て、４００℃でのＨｇＣｄＴｅの成長速度は非常に遅い
。
が低いことは、 ＣｄおよびＴｅ源を持たらす有機反応
体ジメチルカドミウム（ＤＭＣｄ）およびジエチルテル
ル化物（ｐＥＴｅ）の安定性が高いあるいは分解効率が
低いことであると参考文献〔６〕に記載されている。ま
た、ＤＥＴｅは二つの中でより安定な化合物であり、そ
してＴｅ の収量はＤＥＴｅが解離する温度によって大
いに変わることもわかった。約４００℃の温度では、ｐ
ＥＴｅから遊離したＴｅの量は比較的少なかった。従っ
て、４００℃でのＨｇＣｄＴｅの成長速度は非常に遅い
。
また、ＨｇＣｄＴｅのＭＯＣＶＤ成長についてさらにい
くつかの問題が示されてきた。ＨｇＣｄＴｅの適当な成
長速度を得るには、反応体が高濃度であることが必要と
される。反応体の分解効率が低いので、多量の反応体が
むだになる。しかしながら、反応体、特にＣｄおよびＴ
ｅ の金属有機物質源は非常に高価である。
くつかの問題が示されてきた。ＨｇＣｄＴｅの適当な成
長速度を得るには、反応体が高濃度であることが必要と
される。反応体の分解効率が低いので、多量の反応体が
むだになる。しかしながら、反応体、特にＣｄおよびＴ
ｅ の金属有機物質源は非常に高価である。
従って、多量の反応体のむだは、そのような層のエピタ
キシー成長を比較的高価なものにする。
キシー成長を比較的高価なものにする。
さらに、廃棄物は高度に毒性であり、従って、−般的な
従来法で製造された多量の廃棄反応体は、毒性廃棄物の
安全な処分の点において重要な問題を有する。
従来法で製造された多量の廃棄反応体は、毒性廃棄物の
安全な処分の点において重要な問題を有する。
さらに、４００℃の成長温度では、有意な相互拡散があ
り、そして異なるエピタキシー材料の隣接層を損う。こ
の問題は、十分に限定された異種構造体の成長および急
断される電気的Ｐ−Ｎ接合を複雑なものにする。
り、そして異なるエピタキシー材料の隣接層を損う。こ
の問題は、十分に限定された異種構造体の成長および急
断される電気的Ｐ−Ｎ接合を複雑なものにする。
本発明では、第ＩＩ−ＶＩ族結晶層を結晶質基板上に施
す。第■族金属よりなる第一の流れは、基板に向けて送
る。第■族元素の有機物質の第二の流れも、基板に向け
て送る。第■族有機物質は、第■族元素からのラジカル
の解離中、遊離ラジカルを形成するために、第■族元素
の第一アルキルの活性化エネルギーに較べて比較的低い
活性化エネルギーを有する有機基を有する。より低い活
性化エネルギーは、ラジカル分子上の不対電子電荷の非
局在化たよる。この配置では、そのような有機基は、第
■族元素の第一アルキル類と較べて、全分子上の電子電
荷の非局在化が増し、従って、第■族有機化合物は第■
族元素の公知の第一アルキル類よりも、活性化エネルギ
ーが低くなり、あるいは安定性が低（なり、そしてその
結果、特定の温度での分解効率がより高くなる。このよ
り低い安定性は第■族有機物質の分解効率を高め、そし
て第■族エピタキシー材料の成長を、従来法よりも低い
成長温度および高い成長速度で生じさせる。
す。第■族金属よりなる第一の流れは、基板に向けて送
る。第■族元素の有機物質の第二の流れも、基板に向け
て送る。第■族有機物質は、第■族元素からのラジカル
の解離中、遊離ラジカルを形成するために、第■族元素
の第一アルキルの活性化エネルギーに較べて比較的低い
活性化エネルギーを有する有機基を有する。より低い活
性化エネルギーは、ラジカル分子上の不対電子電荷の非
局在化たよる。この配置では、そのような有機基は、第
■族元素の第一アルキル類と較べて、全分子上の電子電
荷の非局在化が増し、従って、第■族有機化合物は第■
族元素の公知の第一アルキル類よりも、活性化エネルギ
ーが低くなり、あるいは安定性が低（なり、そしてその
結果、特定の温度での分解効率がより高くなる。このよ
り低い安定性は第■族有機物質の分解効率を高め、そし
て第■族エピタキシー材料の成長を、従来法よりも低い
成長温度および高い成長速度で生じさせる。
効藁が高いので、同時に第■族材料のエピタキシー成長
中に生じる廃棄物の容積も減少し、そしてさらに、第■
族元素の有機物質は比較的高価なので、未反応生成物の
廃棄物の減少およびこれに伴う成長速度効率の増加は、
第ＩＩ−ＶＩ族材料のエピタキシー層を成長させる全コ
ストを下げる。
中に生じる廃棄物の容積も減少し、そしてさらに、第■
族元素の有機物質は比較的高価なので、未反応生成物の
廃棄物の減少およびこれに伴う成長速度効率の増加は、
第ＩＩ−ＶＩ族材料のエピタキシー層を成長させる全コ
ストを下げる。
また別の本発明の態様では、第ＩＩ−ＶＩ族結晶層は、
多数の蒸気流を基板に送ることによって、基板上に成長
させる。蒸気流は第■族金属有機物質、第■族元素に結
合したアリル基、ベンジル基およびシクロアリル基より
なる群から選択した少なくとも一つの有機基よりなる第
■族有機物質蒸気、および第■族金属蒸気である。第■
族金属源はｉ ｏ ｏ ’ｃ〜２５０℃の範囲、好まし
くは１５０℃−１８０℃の範囲の温度に加熱し、−方、
輻射エネルギーを反応器へ輻射して、第■族金属源と基
板との間の反応器の壁を１００℃〜２５０℃の範囲、好
ましくは１５０℃〜１８０℃の範囲、の温度に加熱する
。基板上の帯域は少なくとも１２０℃、好ましくは１２
００Ｃ〜４００℃の範囲、さらに好ましくは１５０’Ｃ
〜３００℃の範囲、最も好ましくは１６０℃〜２２０℃
の範囲の温度に加熱する。次に、第■族金属有機物質蒸
気、第■族有機物質蒸気および第■族金属蒸気の流れを
化学的に反応させて、第ＩＩ−ＶＩ族層を形成する。
多数の蒸気流を基板に送ることによって、基板上に成長
させる。蒸気流は第■族金属有機物質、第■族元素に結
合したアリル基、ベンジル基およびシクロアリル基より
なる群から選択した少なくとも一つの有機基よりなる第
■族有機物質蒸気、および第■族金属蒸気である。第■
族金属源はｉ ｏ ｏ ’ｃ〜２５０℃の範囲、好まし
くは１５０℃−１８０℃の範囲の温度に加熱し、−方、
輻射エネルギーを反応器へ輻射して、第■族金属源と基
板との間の反応器の壁を１００℃〜２５０℃の範囲、好
ましくは１５０℃〜１８０℃の範囲、の温度に加熱する
。基板上の帯域は少なくとも１２０℃、好ましくは１２
００Ｃ〜４００℃の範囲、さらに好ましくは１５０’Ｃ
〜３００℃の範囲、最も好ましくは１６０℃〜２２０℃
の範囲の温度に加熱する。次に、第■族金属有機物質蒸
気、第■族有機物質蒸気および第■族金属蒸気の流れを
化学的に反応させて、第ＩＩ−ＶＩ族層を形成する。
この取合わせで、アリル基、ベンジル基およびシクロア
リル基よりなる群から選択した有機基を有する第■族有
機物質から、第■族元素を得ることによって、非局在化
遊離電子電荷が全炭素鎖上に分布される。
リル基よりなる群から選択した有機基を有する第■族有
機物質から、第■族元素を得ることによって、非局在化
遊離電子電荷が全炭素鎖上に分布される。
アリル基の場合、分子は下に示すような等構造で表わす
ことができる。
ことができる。
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨｔ・←・ＣＨ，−ＣＨ＝ＣＨ２この
ため、不対電子は分子全体に非局在化して、安定化部分
二重結合を形成する。アリルまたはシクロアリル基を有
する分子からの遊離ラジカルの形成のための活性化エネ
ルギーは、第一アルキルを有する分子の活性化エネルギ
ーよりも低い。
ため、不対電子は分子全体に非局在化して、安定化部分
二重結合を形成する。アリルまたはシクロアリル基を有
する分子からの遊離ラジカルの形成のための活性化エネ
ルギーは、第一アルキルを有する分子の活性化エネルギ
ーよりも低い。
同様に、ベンジル基では、炭素鎖全体の非局在化電子電
荷が、ベンジル基を有する親の炭化水素分子から遊離ラ
ジカルを形成するための活性化エネルギーを減少させる
。
荷が、ベンジル基を有する親の炭化水素分子から遊離ラ
ジカルを形成するための活性化エネルギーを減少させる
。
ベンジルラジカルは以下のような四つの等構造で表わさ
れる： ベンジルラジカルの別の表示は以下の通りである：ベン
ゼン環の二重結合特性は、ベンゼン環上の不対電子電荷
を非局在化させる。より低い安定性、すなわちより低い
活性化エネルギー、を有する第■族分子を持たらす基の
第三の例は、シクロアリル基である。シクロアリル基を
結合している分子は、アリル基の存在によって不安定化
し、並びに環の歪によって不安定化する。
れる： ベンジルラジカルの別の表示は以下の通りである：ベン
ゼン環の二重結合特性は、ベンゼン環上の不対電子電荷
を非局在化させる。より低い安定性、すなわちより低い
活性化エネルギー、を有する第■族分子を持たらす基の
第三の例は、シクロアリル基である。シクロアリル基を
結合している分子は、アリル基の存在によって不安定化
し、並びに環の歪によって不安定化する。
シクロアリル環分子は以下に示すような一般構造を有す
る： Ｙ Ｙ （式中、Ｙは水素またはいかなる有機基でもよい） 従って、エピタキシー第１ｔ−Ｖｌ族材料の成長は、従
来法よりも低い成長温度で生じうる。より低い成長温度
は隣接の異なるエピタキシー層間の相互 ６拡散を減じ
、そして相互拡散が減少した状態では、よりシャープな
およびより限定された異種構造体およびｐ−ｎ接合が得
られる。
る： Ｙ Ｙ （式中、Ｙは水素またはいかなる有機基でもよい） 従って、エピタキシー第１ｔ−Ｖｌ族材料の成長は、従
来法よりも低い成長温度で生じうる。より低い成長温度
は隣接の異なるエピタキシー層間の相互 ６拡散を減じ
、そして相互拡散が減少した状態では、よりシャープな
およびより限定された異種構造体およびｐ−ｎ接合が得
られる。
本発明のさらに別の態様では、第■族元累の有機物質源
はメチル−ベンジルテルル化物、ジベンジルテルル化物
、ジ（２−プロペン−１−イル）テルル化物、メチル−
（２−プロペン−１−イル）テルル化物、ジ（２−シク
ロプロペン−１−イル）テルル化物およびメチル−（２
−シクロプロペン−１−イル）テルル化物よりなる群か
ら選択する。
はメチル−ベンジルテルル化物、ジベンジルテルル化物
、ジ（２−プロペン−１−イル）テルル化物、メチル−
（２−プロペン−１−イル）テルル化物、ジ（２−シク
ロプロペン−１−イル）テルル化物およびメチル−（２
−シクロプロペン−１−イル）テルル化物よりなる群か
ら選択する。
第■族元素の金属有（・す〉物質源はジメチルカドミウ
ムであり、そして第■族元素源は元素水銀である。
ムであり、そして第■族元素源は元素水銀である。
直径が５０韮、全キャリヤー流が２．Ｏｌ／３）の反応
器における成長に対しては、反応体の次の一般的なモル
分率範囲が適して（・ると考えられる。ジメチルカドミ
ウムは一般にモル分ｔが５×１０″″５〜５ｘＩＱ−’
である。第■族有機物質はモル分率が５Ｘ１０−’〜５
Ｘ１０−３の範囲であり、水銀蒸気はモル分率が一般に
ｌＸ１０−３〜１ｘＩＱ−２の範囲である。水銀源は１
００℃〜２５０℃の範囲の温度に加熱し、金属源と基板
との間の反応帯域は１００℃〜２５０℃の温度に加熱す
る。選択された第■族有機物質、ジメチルカドミウムお
よび水銀の流れを、少なくとも１２０℃の温度である領
域に置いた基板に向けて送る。第■族有機物質、ジメチ
ルカドミウムおよび水銀は反応してエピタキシー）ｈＣ
ｄＴｅ層となる。この特定の取合わせで、キャリヤー濃
度が比較的低くそして電子移動度が比較的高い、水銀カ
ドミウムテルル化物の結晶層を成長させうる。成長が生
じる温度は従来法におけるよりも低い温度であるので、
異なる材料のエピタキシー層間の相互拡散はより少ない
。従って、ＣｄＴｅ、 ＨｇＴｅおよびＨｇＣｄＴｅが
交互になっている層のような異種構造体は、有意に相互
拡散したりあるいは合金することなく成長しうる。さら
に、層が成長してＰＮ接合が得られると、相互拡散はか
なり少ないであろう；それ故、よりシャープでより急所
された接合が得られる。さらにまた、より低い成長温度
において、平衡Ｈｇ分圧はより低く、そしてそれ故、必
要とされるＨｇはより少なくなる。平衡上分圧は成長温
度が低くなるに従って低くなり、 Ｈｇ空位濃度（それ
故キャリヤー濃度）はコン−トロールするのがより容易
である。
器における成長に対しては、反応体の次の一般的なモル
分率範囲が適して（・ると考えられる。ジメチルカドミ
ウムは一般にモル分ｔが５×１０″″５〜５ｘＩＱ−’
である。第■族有機物質はモル分率が５Ｘ１０−’〜５
Ｘ１０−３の範囲であり、水銀蒸気はモル分率が一般に
ｌＸ１０−３〜１ｘＩＱ−２の範囲である。水銀源は１
００℃〜２５０℃の範囲の温度に加熱し、金属源と基板
との間の反応帯域は１００℃〜２５０℃の温度に加熱す
る。選択された第■族有機物質、ジメチルカドミウムお
よび水銀の流れを、少なくとも１２０℃の温度である領
域に置いた基板に向けて送る。第■族有機物質、ジメチ
ルカドミウムおよび水銀は反応してエピタキシー）ｈＣ
ｄＴｅ層となる。この特定の取合わせで、キャリヤー濃
度が比較的低くそして電子移動度が比較的高い、水銀カ
ドミウムテルル化物の結晶層を成長させうる。成長が生
じる温度は従来法におけるよりも低い温度であるので、
異なる材料のエピタキシー層間の相互拡散はより少ない
。従って、ＣｄＴｅ、 ＨｇＴｅおよびＨｇＣｄＴｅが
交互になっている層のような異種構造体は、有意に相互
拡散したりあるいは合金することなく成長しうる。さら
に、層が成長してＰＮ接合が得られると、相互拡散はか
なり少ないであろう；それ故、よりシャープでより急所
された接合が得られる。さらにまた、より低い成長温度
において、平衡Ｈｇ分圧はより低く、そしてそれ故、必
要とされるＨｇはより少なくなる。平衡上分圧は成長温
度が低くなるに従って低くなり、 Ｈｇ空位濃度（それ
故キャリヤー濃度）はコン−トロールするのがより容易
である。
本発明の前記の特徴並びに本発明自体は、図面について
の以下の詳しい説明からさらに十分に理解されるであろ
う。
の以下の詳しい説明からさらに十分に理解されるであろ
う。
第１図は、光検知部材、ここでは第■−■族半導体材料
の結晶層を含む光電導部材、の平面図であり。
の結晶層を含む光電導部材、の平面図であり。
第２図は、第１図のライン２−２に添った横断面図であ
り、 第３図は、第３Ａおよび３Ｂ図間の関係を示す図であり
、そして 第３Ａ、３Ｂ図は、第１図に示すエピタキシー層を成長
させるのに使用するための成長装置の略図である。
り、 第３図は、第３Ａおよび３Ｂ図間の関係を示す図であり
、そして 第３Ａ、３Ｂ図は、第１図に示すエピタキシー層を成長
させるのに使用するための成長装置の略図である。
第１および２図をまず参照すると、光電溝アレー（図示
せず）に使用するのに適した、−般的な光電導部材１０
が示されており、ここではカドミウムテルル化物（Ｃｄ
Ｔｅ）またはガリウム砒化物（ＧａＡｓ）、インジウム
アンチモン化物（ＩｎＳｂ）、他の適した第ＩＩ−Ｖｌ
族または第ＩＩＩ −Ｖ族基板材料またはサファイア（
Ａ４０ｓ）の基板１１が含まれている。基板上に置かれ
たものは、第ｎ−ｖｔ族エピタキシーバッファー層１２
ａ、ここではカドミウムテルル化物（ＣｄＴｅ）の層、
およびカドミウムテルル化物（ＣｄＴｅ ）または水銀
カドミウムテルル化物（ＨｇＣｄＴｅ）または他の適し
た第■族−第■族材料のエピタキシー層１２ｂである。
せず）に使用するのに適した、−般的な光電導部材１０
が示されており、ここではカドミウムテルル化物（Ｃｄ
Ｔｅ）またはガリウム砒化物（ＧａＡｓ）、インジウム
アンチモン化物（ＩｎＳｂ）、他の適した第ＩＩ−Ｖｌ
族または第ＩＩＩ −Ｖ族基板材料またはサファイア（
Ａ４０ｓ）の基板１１が含まれている。基板上に置かれ
たものは、第ｎ−ｖｔ族エピタキシーバッファー層１２
ａ、ここではカドミウムテルル化物（ＣｄＴｅ）の層、
およびカドミウムテルル化物（ＣｄＴｅ ）または水銀
カドミウムテルル化物（ＨｇＣｄＴｅ）または他の適し
た第■族−第■族材料のエピタキシー層１２ｂである。
エピタキシー層１２ｂの部分上に置かれたものは、−対
の電気オーム型接点１３であり、各々、パターン化され
た複合層から得られ、これらの層はその後引続いて付着
させた各々厚み１０．００ＯＡのインジウム（Ｉｎ）、
５００人のりＣ１ム（Ｃｒ）および５，０００＾の金（
Ａｕ）の層１’３ａ、１３ｂおよび１３ｃよりなる。各
々１．５μｍの厚みの金のパッド１４を接点１３上に置
いて、外部部材への結合点とする。
の電気オーム型接点１３であり、各々、パターン化され
た複合層から得られ、これらの層はその後引続いて付着
させた各々厚み１０．００ＯＡのインジウム（Ｉｎ）、
５００人のりＣ１ム（Ｃｒ）および５，０００＾の金（
Ａｕ）の層１’３ａ、１３ｂおよび１３ｃよりなる。各
々１．５μｍの厚みの金のパッド１４を接点１３上に置
いて、外部部材への結合点とする。
オーム接点】３の間の溝部分１５に置かれたものは、こ
こでは８００λの厚みのＨｇＣｄＴｅ層１２ｂ部分から
形成されたその場で陽極性の酸化物の不動（ｐａｓｓｉ
ｖａｔｉｏｎ）層１６ａ、および反射防止被覆層１６ｂ
である。層１６ａ、１６ｂは溝部分１５の保護に、そし
て−般に約０．８μｍ〜６０μｍの波長範囲の電磁エネ
ルギーを透過する複合層の窓１６とするのに用いる。
こでは８００λの厚みのＨｇＣｄＴｅ層１２ｂ部分から
形成されたその場で陽極性の酸化物の不動（ｐａｓｓｉ
ｖａｔｉｏｎ）層１６ａ、および反射防止被覆層１６ｂ
である。層１６ａ、１６ｂは溝部分１５の保護に、そし
て−般に約０．８μｍ〜６０μｍの波長範囲の電磁エネ
ルギーを透過する複合層の窓１６とするのに用いる。
一般に０．８μｍ−３０μｍの範囲の入射電磁線１７は
窓１６に向ける。このような入射線１７に応答して、エ
ピタキシー層１２ｂの導電圧が変化し、従って、光電導
部材１０が入射電磁線】７の存在を検知することになる
。さらｋ、明らかなように、Ｃｄ対Ｔｅの比は調整でき
、約０．８μｍ〜３０μｍのバンド内の異なる範囲を選
択的にカバーする。
窓１６に向ける。このような入射線１７に応答して、エ
ピタキシー層１２ｂの導電圧が変化し、従って、光電導
部材１０が入射電磁線】７の存在を検知することになる
。さらｋ、明らかなように、Ｃｄ対Ｔｅの比は調整でき
、約０．８μｍ〜３０μｍのバンド内の異なる範囲を選
択的にカバーする。
第３．３Ａおよび３Ｂ図を参照すると、上記の第１およ
び２図に関連して記載したような、カドミウムテルル化
物または水銀カドミウムテルル化物のエピタキシー層１
２ａ、１２ｂを成長させるために使用する蒸気相エピタ
キシー装置２０（第３図）の図には、マスフロー；ント
ロ−５−２６ａ〜２６ｇを備えたマニホールド２６およ
びバブラー装置３９および５５を有する蒸気装置２０ａ
（第３Ａ図）がある。操作中、水素なＨ６精製器２２お
よびパルプ２４を経てマニホールド２６へ供給し、−方
、装置２０が働いておらず空気にさらされているとき、
ヘリウムを装置２０中に供給する。
び２図に関連して記載したような、カドミウムテルル化
物または水銀カドミウムテルル化物のエピタキシー層１
２ａ、１２ｂを成長させるために使用する蒸気相エピタ
キシー装置２０（第３図）の図には、マスフロー；ント
ロ−５−２６ａ〜２６ｇを備えたマニホールド２６およ
びバブラー装置３９および５５を有する蒸気装置２０ａ
（第３Ａ図）がある。操作中、水素なＨ６精製器２２お
よびパルプ２４を経てマニホールド２６へ供給し、−方
、装置２０が働いておらず空気にさらされているとき、
ヘリウムを装置２０中に供給する。
蒸気相装置２０にはまた、図に示すようＫ、ここでは開
放石英反応管６０を含む蒸気相エピタキシー反応器２０
ｂ（第３Ｂ図）がある。ここではグラファイトサセプタ
ー６３を石英反応管６０内に置き、そしてサセプターを
ＲＦコイル６２で誘導加熱することで十分である。ＲＦ
コイル６２は石英反応管６０の周囲に配置し、そして活
性化してサセプター６３、サセプター６３上に置いた基
板１１、および基板のまわりに近い領域６】の温度を予
じめ決められた温度に上げる。サセプター６３の温度は
、サセプター６３にはめ込んだサーモカップル（図示せ
ず）によってモニタ、−する。
放石英反応管６０を含む蒸気相エピタキシー反応器２０
ｂ（第３Ｂ図）がある。ここではグラファイトサセプタ
ー６３を石英反応管６０内に置き、そしてサセプターを
ＲＦコイル６２で誘導加熱することで十分である。ＲＦ
コイル６２は石英反応管６０の周囲に配置し、そして活
性化してサセプター６３、サセプター６３上に置いた基
板１１、および基板のまわりに近い領域６】の温度を予
じめ決められた温度に上げる。サセプター６３の温度は
、サセプター６３にはめ込んだサーモカップル（図示せ
ず）によってモニタ、−する。
しかしながら、サセプター６３および基板１１を加熱す
る前に、ヘリウム、次いで水素を炉管６０の内部および
蒸気装置２０ａへ導入することによって、システムの大
気ガスをパージする。次に、ライン２７ｅ〜２７ｇ、３
１ｃおよび４７ｃからの蒸気を管へ供給し、そこでこれ
らを反応させてエピタキシー層１２ａ、１２ｂを得る。
る前に、ヘリウム、次いで水素を炉管６０の内部および
蒸気装置２０ａへ導入することによって、システムの大
気ガスをパージする。次に、ライン２７ｅ〜２７ｇ、３
１ｃおよび４７ｃからの蒸気を管へ供給し、そこでこれ
らを反応させてエピタキシー層１２ａ、１２ｂを得る。
石英反応管６０はまかライン２７ｅ〜２７ｇ、３１ｃお
よび４７ｃと反対の端にキャップ７２を含む。キャップ
７２は石英排気ライン７４に接続し、このラインは管６
０からガスを排出しそしてそのようなガスを分解炉（図
示せず）に送るのに使う。
よび４７ｃと反対の端にキャップ７２を含む。キャップ
７２は石英排気ライン７４に接続し、このラインは管６
０からガスを排出しそしてそのようなガスを分解炉（図
示せず）に送るのに使う。
第３Ａ図を詳しく見ると、蒸気装置２０ａは管３１ｃ、
４７ｃおよび２７ｅ〜２’１ｇを有し、これらは蒸気を
占英反応管６０（第３Ｂ図）へ供給する。
４７ｃおよび２７ｅ〜２’１ｇを有し、これらは蒸気を
占英反応管６０（第３Ｂ図）へ供給する。
管３１ｃ、ジメチルカドミウム＋Ｈ，（ＩＭ：ｄ＋Ｈ，
）管は接続部材３２から供給する。接続部材３２は一対
のその口へ送られてきた二つのガス源からの流れを混合
し、そしてこの混合ガス流を、石英管３１ｃに接続して
いるその第三の口へ向かわせるの忙使用する。接続部３
２の第一の口へは、バブラー装置３９から供給される。
）管は接続部材３２から供給する。接続部材３２は一対
のその口へ送られてきた二つのガス源からの流れを混合
し、そしてこの混合ガス流を、石英管３１ｃに接続して
いるその第三の口へ向かわせるの忙使用する。接続部３
２の第一の口へは、バブラー装置３９から供給される。
バブラー装置３９には一対のソレノイド制御パルプ２８
．３０がある。これらのソレノイド制御パルプの第一の
パルプ、ここではソレノイド制御パルプ２８、は管２７
ａを経て第一のマスフローコントローラー２６ａへ接続
している第一の口を有し、そして管２９ａを経てバブラ
ー３６へ接続している第二の口を有する。ここでは、バ
ブラ〒３６にはジメチルカドミウム（ＤＭＣｄ） ３７
が入っている。バブラー３６は、バブラー３６のまわり
に冷却液の一定の流れを供給して、バブラー３６内に含
まれるジメチルカドミウム３７をここでは１８．５℃の
予じめ決められた温度に保つ、再循環温度コントロール
浴４０内に用意する。第二の管２９ｃをバブラー３６に
配置するが、ジメチルカドミウム液面上に配置し、そし
てソレノイド制御パルプ３００口に接続する。第三の管
２９ｂはソレノイド制御パルプ２８と３０の残りの口の
間を接続する、ソレノイド制御パルプ２８および３０の
通常の非活性化状態では、水素ガスは水素源、ここでは
マスフローコントローラー２６ ａ、 カラ管２７ ａ
を経て管２９ｂへ、そして管３１ｃを通って、上記のよ
うに反応器の大気ガスをパージする。基板上のカドミウ
ムテルル化物または水銀カドミウムテルル化物のエピタ
キシー成長の間、パルプ２８および３０を活性化状態に
して、水素ガスを管２９ａを通じて、ジメチルカドミウ
ム液３７を含有するバブラー３６へ送る。水素ガスはジ
メチルカドミウム液３６を通り抜けて泡立ち、そしてジ
メチルカドミウム３７の分子を捨い上げる。従つて、ジ
メチルカドミウムおよび水素（ＤＭＣｄ ＋Ｈ２）の混
合物は、バブラー３６からライン２９ｃを経て出、そし
てソレノイド制御パルプ３０１Ｃよってライン３１ａへ
送られる。第二のマスフローコントローラー２６ｂは活
性化されて、キャリヤーガス、ここでは水素、の予じめ
決められた流れとなり、パルプ３４を通りそしてライン
３１ｂを経て接続部材３２へ行く。従って、ライン３１
ｃから出ていくものは、ジメチルカドミウムの希釈され
た蒸気流およびキャリヤーガン、ここでは水素である。
．３０がある。これらのソレノイド制御パルプの第一の
パルプ、ここではソレノイド制御パルプ２８、は管２７
ａを経て第一のマスフローコントローラー２６ａへ接続
している第一の口を有し、そして管２９ａを経てバブラ
ー３６へ接続している第二の口を有する。ここでは、バ
ブラ〒３６にはジメチルカドミウム（ＤＭＣｄ） ３７
が入っている。バブラー３６は、バブラー３６のまわり
に冷却液の一定の流れを供給して、バブラー３６内に含
まれるジメチルカドミウム３７をここでは１８．５℃の
予じめ決められた温度に保つ、再循環温度コントロール
浴４０内に用意する。第二の管２９ｃをバブラー３６に
配置するが、ジメチルカドミウム液面上に配置し、そし
てソレノイド制御パルプ３００口に接続する。第三の管
２９ｂはソレノイド制御パルプ２８と３０の残りの口の
間を接続する、ソレノイド制御パルプ２８および３０の
通常の非活性化状態では、水素ガスは水素源、ここでは
マスフローコントローラー２６ ａ、 カラ管２７ ａ
を経て管２９ｂへ、そして管３１ｃを通って、上記のよ
うに反応器の大気ガスをパージする。基板上のカドミウ
ムテルル化物または水銀カドミウムテルル化物のエピタ
キシー成長の間、パルプ２８および３０を活性化状態に
して、水素ガスを管２９ａを通じて、ジメチルカドミウ
ム液３７を含有するバブラー３６へ送る。水素ガスはジ
メチルカドミウム液３６を通り抜けて泡立ち、そしてジ
メチルカドミウム３７の分子を捨い上げる。従つて、ジ
メチルカドミウムおよび水素（ＤＭＣｄ ＋Ｈ２）の混
合物は、バブラー３６からライン２９ｃを経て出、そし
てソレノイド制御パルプ３０１Ｃよってライン３１ａへ
送られる。第二のマスフローコントローラー２６ｂは活
性化されて、キャリヤーガス、ここでは水素、の予じめ
決められた流れとなり、パルプ３４を通りそしてライン
３１ｂを経て接続部材３２へ行く。従って、ライン３１
ｃから出ていくものは、ジメチルカドミウムの希釈され
た蒸気流およびキャリヤーガン、ここでは水素である。
管４７ｃ、’Ｔｅ−有機物質管′へは接続部材４８から
送られてくる。接続部材４８は三つのガス源からの流れ
を混合するのに使用され、この混合ガス流を管４７ｃに
接続された第三の口へ送る。
送られてくる。接続部材４８は三つのガス源からの流れ
を混合するのに使用され、この混合ガス流を管４７ｃに
接続された第三の口へ送る。
接続部４８の第一の口へはバブラー装置５５から送られ
てくる。バブラー装置５５には一対のソレノイド制御パ
ルプ４４．４６がある。このソレノイド制御パルプの第
一のもの、ここではソレノイド制御パルプ４４、は管２
７ｃを経て第三のマスフローコントローラー２６ｃへ接
続し、そして管４５ａを経てバブラー５２に接続した第
二の口を有する。ここではバブラー５２は、以下に記載
するように、その中にＴｅ−有機物質５３を有する。
てくる。バブラー装置５５には一対のソレノイド制御パ
ルプ４４．４６がある。このソレノイド制御パルプの第
一のもの、ここではソレノイド制御パルプ４４、は管２
７ｃを経て第三のマスフローコントローラー２６ｃへ接
続し、そして管４５ａを経てバブラー５２に接続した第
二の口を有する。ここではバブラー５２は、以下に記載
するように、その中にＴｅ−有機物質５３を有する。
第■族有機物質、ここではＴｅ−有機物質、はテルルの
第一アルキル類の解離中の活性化エネルギーよりも低い
、Ｔｅ−有機物質の解離中のラジカル形成活性化エネル
ギーを有していれば、ここでは十分である。バブラー５
２は、バブラー５２のまわりに液体の一定の流れを供給
して、バブラー５２中のテルル有機物質５３を適当な蒸
気圧を得るのに十分な予じめ決められた温度に維持する
、再循環温度コントロール浴５６中に用意する。この範
囲は必ずしも限定されないが、−２０℃〜＋１００℃の
範囲である。第二の管４５ｃはバブラー５２に、しかし
テルル有機物質の表面上に、配置し、そしてソレノイド
制御パルプ４６の口につなぐ。第三の管４５．ｂはソレ
ノイド制御パルプ４４および４６の残りの口の間を接続
する。
第一アルキル類の解離中の活性化エネルギーよりも低い
、Ｔｅ−有機物質の解離中のラジカル形成活性化エネル
ギーを有していれば、ここでは十分である。バブラー５
２は、バブラー５２のまわりに液体の一定の流れを供給
して、バブラー５２中のテルル有機物質５３を適当な蒸
気圧を得るのに十分な予じめ決められた温度に維持する
、再循環温度コントロール浴５６中に用意する。この範
囲は必ずしも限定されないが、−２０℃〜＋１００℃の
範囲である。第二の管４５ｃはバブラー５２に、しかし
テルル有機物質の表面上に、配置し、そしてソレノイド
制御パルプ４６の口につなぐ。第三の管４５．ｂはソレ
ノイド制御パルプ４４および４６の残りの口の間を接続
する。
ソレノイド制御パルプ４４および４６の通常の非活性化
状態では、水素ガスは水素源、ここではマスフローコン
トローラー２６ ｃ、 カラ管２７ ｃを経て管４５ｂ
へ、そして管４７ｃを通って、上記のように反応器の大
気ガスをパージする。基板１１上のカドミウムテルル化
物および水銀カドミウムテルル化物のエピタキシー成長
の間、パルプ４４および４６を活性化状態にして、水素
ガスを管４５ａを通じて、テルル有機物質を含むバブラ
ー５２へ送る。水素ガスはテルル有機物質５３を通り抜
けて泡立ち、そしてテルル有機物質５３の分子を拾い上
げる。従って、テルル有機物質および水素（Ｔｅ−有機
物質＋Ｈ２）の混合物は、テルル有機物質５３からライ
ン４５ｃを経て出、そしてソレノイド制御パルプ４６に
よってライン４７ａへ送うれる。第四のマスフローコン
トローラー２６ｄは活性化されて、キャリヤーガス、こ
こでは水素、の予じめ決められた流れとなり、パルプ５
０を通りそしてライン４７ｂを経て接続部材４８へ行く
。従って、ライン４７ｃから出ていくものは、キャリヤ
ーガス、ここでは水素、の濃度に関連したテルル有機物
質の希釈蒸気流で−ある。
状態では、水素ガスは水素源、ここではマスフローコン
トローラー２６ ｃ、 カラ管２７ ｃを経て管４５ｂ
へ、そして管４７ｃを通って、上記のように反応器の大
気ガスをパージする。基板１１上のカドミウムテルル化
物および水銀カドミウムテルル化物のエピタキシー成長
の間、パルプ４４および４６を活性化状態にして、水素
ガスを管４５ａを通じて、テルル有機物質を含むバブラ
ー５２へ送る。水素ガスはテルル有機物質５３を通り抜
けて泡立ち、そしてテルル有機物質５３の分子を拾い上
げる。従って、テルル有機物質および水素（Ｔｅ−有機
物質＋Ｈ２）の混合物は、テルル有機物質５３からライ
ン４５ｃを経て出、そしてソレノイド制御パルプ４６に
よってライン４７ａへ送うれる。第四のマスフローコン
トローラー２６ｄは活性化されて、キャリヤーガス、こ
こでは水素、の予じめ決められた流れとなり、パルプ５
０を通りそしてライン４７ｂを経て接続部材４８へ行く
。従って、ライン４７ｃから出ていくものは、キャリヤ
ーガス、ここでは水素、の濃度に関連したテルル有機物
質の希釈蒸気流で−ある。
管２７ｅは第五のマスフローコントローラー２６ｅから
送られてきて、液体水銀を含有する石英溜め６６（第３
Ｂ図）へ行く。水素ガスは液体水銀の表面上に送り、そ
して液体水銀表面上の水銀の蒸気分子を水素ガス流によ
って拾い上げて、水銀および水素の蒸気流（Ｈｇ ＋Ｈ
２）を得る。蒸気流は石英接続部材７０（第３Ｂ図）へ
供給する。
送られてきて、液体水銀を含有する石英溜め６６（第３
Ｂ図）へ行く。水素ガスは液体水銀の表面上に送り、そ
して液体水銀表面上の水銀の蒸気分子を水素ガス流によ
って拾い上げて、水銀および水素の蒸気流（Ｈｇ ＋Ｈ
２）を得る。蒸気流は石英接続部材７０（第３Ｂ図）へ
供給する。
石英接続部材７０の第二の入口へは石英管７１ａを経て
送られてき、これはパルプ７２および管２７ｆを経て第
六のマスフローコントローラー２６ｆに接続している。
送られてき、これはパルプ７２および管２７ｆを経て第
六のマスフローコントローラー２６ｆに接続している。
接続部材７０から７１ｂを経て管６０へ出ていくものは
、従って、水銀蒸気および水素の希釈流である。
、従って、水銀蒸気および水素の希釈流である。
、第３Ｂ図を詳しく見ると、前に述べたように、サセプ
ター６３は石英反応管６０のまわりに配置した高周波コ
イルによって加熱する。
ター６３は石英反応管６０のまわりに配置した高周波コ
イルによって加熱する。
液体元素水銀を含む石英溜め６６およびこの隣接領域は
、図示するように抵抗加熱源６８によって、少なくとも
１００℃、しかし−般に２５０℃より下、好ましくは１
５０℃〜１８０℃の範囲の温度に抵抗加熱する。次に、
溜め６６の直後および基板１１を通り過ぎた帯域を赤外
ランプ６４０列によって１００℃〜２５０℃、好ましく
は１５０℃〜１８０℃の範囲の温度に加熱する。壁を加
熱することによって、水銀の蒸気流からの早期の凝縮が
妨げられる。しかしながら、好ましい温度範囲の加熱は
、ＤＭＣｄ 、テルル有機物質および狗が反応する温度
より下であり、従って、成長領域上の反応体の濃度損失
が制御される。また、Ｈ２キャリヤーガス中のテルル有
機物質、ＤＭＣｄおよびＨｇの希釈流はさらに、水銀お
よびテルル有機物質モしてテルル有機物質およびジメチ
ルカドミウム間の早期反応を減じるので、高品質のエピ
タキシーフィルムが得られる。
、図示するように抵抗加熱源６８によって、少なくとも
１００℃、しかし−般に２５０℃より下、好ましくは１
５０℃〜１８０℃の範囲の温度に抵抗加熱する。次に、
溜め６６の直後および基板１１を通り過ぎた帯域を赤外
ランプ６４０列によって１００℃〜２５０℃、好ましく
は１５０℃〜１８０℃の範囲の温度に加熱する。壁を加
熱することによって、水銀の蒸気流からの早期の凝縮が
妨げられる。しかしながら、好ましい温度範囲の加熱は
、ＤＭＣｄ 、テルル有機物質および狗が反応する温度
より下であり、従って、成長領域上の反応体の濃度損失
が制御される。また、Ｈ２キャリヤーガス中のテルル有
機物質、ＤＭＣｄおよびＨｇの希釈流はさらに、水銀お
よびテルル有機物質モしてテルル有機物質およびジメチ
ルカドミウム間の早期反応を減じるので、高品質のエピ
タキシーフィルムが得られる。
基板１１の外方にさらされた表面は適当な溶剤を使って
脱脂および洗浄し、次に基板材料を腐食する適当な物質
を使ってみがく。種々のエピタキシー層の成長の前に、
たとえば臭素メタノール溶液を使ってＣｄＴｅまたはＧ
ａＡｓを化学的にみがく。
脱脂および洗浄し、次に基板材料を腐食する適当な物質
を使ってみがく。種々のエピタキシー層の成長の前に、
たとえば臭素メタノール溶液を使ってＣｄＴｅまたはＧ
ａＡｓを化学的にみがく。
次いで、基板１工をサセプター６３上に置き、次にこれ
を石英反応管６０内に置く。
を石英反応管６０内に置く。
操作中、ファーネス管６０は、上記のように、ヘリウム
そして次に水素ガスを導入することによって、大気ガス
をパージする。次いで、サセプター６３を高周波コイル
６２１Ｃよって誘導加熱し、溜め６６を抵抗加熱部材に
よってそして反応管６０を赤外ランプ６４によって加熱
する。次に、各々を成長温度に到達させる。装置２０ｂ
が成長温度に達したら、パルプ２８．３０．３４．４４
．４６．５０および７２を活性化して、水素ガス＋ジメ
チルカドミウム、水素ガス＋テルル有機物質、および水
素ガス＋水銀の希釈混合物を基板１１の上流の管３１ｃ
、４７ｃおよび７１ｂから各々出す。水素および金属有
機物質蒸気は、所望の操作温度で、基板１１および基板
１１のまわりの領域６１を均等に加熱することＫよって
得る。蒸気は次の化学反応に従って、ガス状炭化水素、
元素カドミウムおよびテルルに分解する： （ＣＨ，）、Ｃｄ４ （ＣＨ，）２Ｃｄ ＋Ｃｄ ＋
炭化水素テルル有機物質→テルル有機物質＋Ｔｅ ＋炭
化水素 次いで、元素水銀、カドミウムおよびテルルは反応して
以下のものを形成する： （１−ｘ）Ｈｇ中（支）ｃｄ＋Ｔｅ−＋Ｈｇ１−ｘＣｄ
ｘＴｅ組成ＸはＨ２のＨｇ溜めへの流れ、珈溜めの温度
そし′″ＣＤＭＣｄおよびテルル有機物質の濃度を調整
することによってコントロールする。
そして次に水素ガスを導入することによって、大気ガス
をパージする。次いで、サセプター６３を高周波コイル
６２１Ｃよって誘導加熱し、溜め６６を抵抗加熱部材に
よってそして反応管６０を赤外ランプ６４によって加熱
する。次に、各々を成長温度に到達させる。装置２０ｂ
が成長温度に達したら、パルプ２８．３０．３４．４４
．４６．５０および７２を活性化して、水素ガス＋ジメ
チルカドミウム、水素ガス＋テルル有機物質、および水
素ガス＋水銀の希釈混合物を基板１１の上流の管３１ｃ
、４７ｃおよび７１ｂから各々出す。水素および金属有
機物質蒸気は、所望の操作温度で、基板１１および基板
１１のまわりの領域６１を均等に加熱することＫよって
得る。蒸気は次の化学反応に従って、ガス状炭化水素、
元素カドミウムおよびテルルに分解する： （ＣＨ，）、Ｃｄ４ （ＣＨ，）２Ｃｄ ＋Ｃｄ ＋
炭化水素テルル有機物質→テルル有機物質＋Ｔｅ ＋炭
化水素 次いで、元素水銀、カドミウムおよびテルルは反応して
以下のものを形成する： （１−ｘ）Ｈｇ中（支）ｃｄ＋Ｔｅ−＋Ｈｇ１−ｘＣｄ
ｘＴｅ組成ＸはＨ２のＨｇ溜めへの流れ、珈溜めの温度
そし′″ＣＤＭＣｄおよびテルル有機物質の濃度を調整
することによってコントロールする。
モル分率（すなわち、ＤＭＣｄ、 Ｔｅ有機物質および
血の濃度）は以下の式によって得られる：管６０内
７６０（）ル） の金Ｈ１流 基板１】上へ送る金属有機物質蒸気部分だけは実際に反
応する。しかしながら、ＤＥＴｅと較べてＴｅ有機物質
が分解される効率が比較的高いため、未反応Ｃｄ、Ｔｅ
およびＨｇ、並びに蒸気流中に存在するＣｄおよびＴｅ
の金属有機物蒸気の量は、ＤＥＴｅをＴｅ源として使用
する時の量よりもかなり少ない。従って、未反応金属有
機物質蒸気は排気ライン７４を経て反応器管６０から排
気し、そして８００℃〜９００℃の範囲の温度で操作す
る排気分解炉（図示せず）に送る。この炉は、残りの金
属有機物質ガスを元素に分解するのに使い、実質的に水
素および種々の炭化水素よりなるガス流を生じる。
血の濃度）は以下の式によって得られる：管６０内
７６０（）ル） の金Ｈ１流 基板１】上へ送る金属有機物質蒸気部分だけは実際に反
応する。しかしながら、ＤＥＴｅと較べてＴｅ有機物質
が分解される効率が比較的高いため、未反応Ｃｄ、Ｔｅ
およびＨｇ、並びに蒸気流中に存在するＣｄおよびＴｅ
の金属有機物蒸気の量は、ＤＥＴｅをＴｅ源として使用
する時の量よりもかなり少ない。従って、未反応金属有
機物質蒸気は排気ライン７４を経て反応器管６０から排
気し、そして８００℃〜９００℃の範囲の温度で操作す
る排気分解炉（図示せず）に送る。この炉は、残りの金
属有機物質ガスを元素に分解するのに使い、実質的に水
素および種々の炭化水素よりなるガス流を生じる。
共に本出願人に譲渡された、Ｗ、 Ｅ、 Ｈｏｋおよび
Ｐ、 Ｌ、 Ｌｅｍｏｎｉａｓの１９８５年６月２８日
付 特許出願第７４９．８５１号（放棄された）の継続
出願である１９８６年３月７日付特許出願第８３８．１
９２号、およびＷ、 Ｅ、 ＨｏｋｅおよびＰ、 Ｌ、
Ｌｅｍｏｎｉｓの１９８６年３月２６日付特許出願第
８４４，４８９号に記載されているように、ＭＯＣＶＤ
法でジイソブロビルテルル化物またはジエチルテルル化
物を使って、ＨｇＣｄＴｅまたは他の第ＩＩ−ＶＩ材料
の速い成長速度を得ている。ジイソプロピルテルル化物
の一般式は以下の通りである： 従って、ジイソプロピルテルル化物は一般式Ｒ，−Ｘ−
＆〔式中、二つのヘアルキル基は同じでも異なっていて
もよく、鳥基の少なくとも一つは一般式（ｒ、ＣＨ−）
（式中、ｒ、はＣＨ−基の炭素原子に結合した二つの炭
素原子を含む）を有する第三アルキル基である〕の構造
を持つ。ジイソプロピルテルル化物はより低い安定度を
有し、それ故、ＤＥＴｅの分解効率に較べると、分解効
率が高くなる。
Ｐ、 Ｌ、 Ｌｅｍｏｎｉａｓの１９８５年６月２８日
付 特許出願第７４９．８５１号（放棄された）の継続
出願である１９８６年３月７日付特許出願第８３８．１
９２号、およびＷ、 Ｅ、 ＨｏｋｅおよびＰ、 Ｌ、
Ｌｅｍｏｎｉｓの１９８６年３月２６日付特許出願第
８４４，４８９号に記載されているように、ＭＯＣＶＤ
法でジイソブロビルテルル化物またはジエチルテルル化
物を使って、ＨｇＣｄＴｅまたは他の第ＩＩ−ＶＩ材料
の速い成長速度を得ている。ジイソプロピルテルル化物
の一般式は以下の通りである： 従って、ジイソプロピルテルル化物は一般式Ｒ，−Ｘ−
＆〔式中、二つのヘアルキル基は同じでも異なっていて
もよく、鳥基の少なくとも一つは一般式（ｒ、ＣＨ−）
（式中、ｒ、はＣＨ−基の炭素原子に結合した二つの炭
素原子を含む）を有する第三アルキル基である〕の構造
を持つ。ジイソプロピルテルル化物はより低い安定度を
有し、それ故、ＤＥＴｅの分解効率に較べると、分解効
率が高くなる。
ＤＩＰＴｅは第■族元素テルルの第三アルキルの好まし
い例である。これは、Ｔｅ原子に結合する各ＣＨ−基に
おける炭素が、二つの他の炭素原子に順繰りに結合して
いるからである。そのような炭素原子およびテルル原子
間の結合を切るのに必要なエネルギーはより少なく、従
って、ＤＩＰＴｅは従来公知のＤＥＴｅよりも分解効率
はより高い。
い例である。これは、Ｔｅ原子に結合する各ＣＨ−基に
おける炭素が、二つの他の炭素原子に順繰りに結合して
いるからである。そのような炭素原子およびテルル原子
間の結合を切るのに必要なエネルギーはより少なく、従
って、ＤＩＰＴｅは従来公知のＤＥＴｅよりも分解効率
はより高い。
ジエチルテルル化物（ＤＥＴｅ）の−般化学式は以下の
通りである： ＣＨ，−ＣＨ２−Ｔｅ −ＣＭ、 −ＣＨ。
通りである： ＣＨ，−ＣＨ２−Ｔｅ −ＣＭ、 −ＣＨ。
テルル原子に結合する各ＣＨ，基の炭素原子は、ただ一
つの別の炭素原子Ｖｃ頑繰りに結合している。
つの別の炭素原子Ｖｃ頑繰りに結合している。
従って、この化合物は安定性が高く、そして規定の温度
で、ＤＩＰＴｅよりも低い有効速度で分解するであろう
。
で、ＤＩＰＴｅよりも低い有効速度で分解するであろう
。
ＭＯＣＶＤ法においてジ第三ブチルテルル化物を使うこ
とによって、水銀カドミウムテルル化物または他の第Ｉ
Ｉ−ＶＩ族材料の成長速度がより速くなる。ジ第三ブチ
ルテルル化物の一般化学式は以下の通りである： Ｃ迅 ＣＨ。
とによって、水銀カドミウムテルル化物または他の第Ｉ
Ｉ−ＶＩ族材料の成長速度がより速くなる。ジ第三ブチ
ルテルル化物の一般化学式は以下の通りである： Ｃ迅 ＣＨ。
従って、ジ第三ブチルテルル化物は一般式Ｒ，−Ｘ−Ｒ
，Ｃ式中、二つのＲ，アルキル基は同じでも異なってい
てもよ＜、Ｒ１基の少なくとも一つは一般式（ｒ３Ｃ−
）（式中、ｒ、はＣ−炭素原子に結合した三つの炭素原
子を含む）を有する第三アルキル基である〕の構造を持
つ。ジ第三ブチルテルル化物は安定性がより低く、それ
故、ジエチルテルル化物またはジイソプロピルテルル化
物の分解効率と較べると、分解効率は高くなる。これは
、Ｔｅ原子に結合するＣ−炭素原子が三つの別の炭素原
子に順繰りに結合しているからである。従って、この炭
素原子とテルル原子との間の結合を切るのに必要なエネ
ルギーはより少なく、従って、ＤＴＢＴｅは規定の温度
で従来公知のＤＥＴｅまたは上記のＤＩＰＴｅよりも効
率的に分解される。ジ第三ブチルテルル化物は、第■族
元素テルルの第三アルキルの好ましい例である。
，Ｃ式中、二つのＲ，アルキル基は同じでも異なってい
てもよ＜、Ｒ１基の少なくとも一つは一般式（ｒ３Ｃ−
）（式中、ｒ、はＣ−炭素原子に結合した三つの炭素原
子を含む）を有する第三アルキル基である〕の構造を持
つ。ジ第三ブチルテルル化物は安定性がより低く、それ
故、ジエチルテルル化物またはジイソプロピルテルル化
物の分解効率と較べると、分解効率は高くなる。これは
、Ｔｅ原子に結合するＣ−炭素原子が三つの別の炭素原
子に順繰りに結合しているからである。従って、この炭
素原子とテルル原子との間の結合を切るのに必要なエネ
ルギーはより少なく、従って、ＤＴＢＴｅは規定の温度
で従来公知のＤＥＴｅまたは上記のＤＩＰＴｅよりも効
率的に分解される。ジ第三ブチルテルル化物は、第■族
元素テルルの第三アルキルの好ましい例である。
遊離ラジカルを形成するための活性化エネルギーを減少
させるメカニズムは、不対電子電荷の非局在化である。
させるメカニズムは、不対電子電荷の非局在化である。
遊離ラジカル分子上のこの電荷の非局在化を強める有機
基は、遊離ラジカルのエネルギーを減じ、そしてその結
果、活性化エネルギーを減少させる。上記のアルキルテ
ルル化物については、不対電子電荷の非局在化は、不対
電子のｐ軌跡と、テルルに結合した炭素原子に結合して
いるアルキル基のシグマ軌跡とのオーバーラツプから生
じる。従って、アルキル基のテルルに結合した炭素原子
への攻撃によって非局在化は高まり。
基は、遊離ラジカルのエネルギーを減じ、そしてその結
果、活性化エネルギーを減少させる。上記のアルキルテ
ルル化物については、不対電子電荷の非局在化は、不対
電子のｐ軌跡と、テルルに結合した炭素原子に結合して
いるアルキル基のシグマ軌跡とのオーバーラツプから生
じる。従って、アルキル基のテルルに結合した炭素原子
への攻撃によって非局在化は高まり。
そしてその結果、遊離ラジカルを形成するための活性化
エネルギーは減少する。
エネルギーは減少する。
炭素テルル原子は、これに結合するアルキル基の数によ
って分類される。従って、非局在化メカニズムから安定
度の顆はＤＭＴｅ ＯＯ＞ＤＥＴｅ １°〉ＤＩＰＴｅ
２°）ＤＴＢＴｅ ３° と説明される。
って分類される。従って、非局在化メカニズムから安定
度の顆はＤＭＴｅ ＯＯ＞ＤＥＴｅ １°〉ＤＩＰＴｅ
２°）ＤＴＢＴｅ ３° と説明される。
本発明の別の態様では、不対電子のｐ軌跡と単結合に代
わる二重結合とのオーバーラツプを使って、非局在化を
より大きく、そしてその結果、活性エネルギーをより低
くしている。アリルラジカル（ＣＨｘ＝ＣＨｔ ＣＨ
ｔ・）およびベンジルラジカル（Ｃａｂｓ ＣＨ２・
）は全炭素鎖上の遊離電子を非局在化する。アリルラジ
カルの場合、ラジカルは以下のような等構造体で表わし
うる： ＣＨ２＝部−α、・−・偽−ＣＨ＝ ＣＨ。
わる二重結合とのオーバーラツプを使って、非局在化を
より大きく、そしてその結果、活性エネルギーをより低
くしている。アリルラジカル（ＣＨｘ＝ＣＨｔ ＣＨ
ｔ・）およびベンジルラジカル（Ｃａｂｓ ＣＨ２・
）は全炭素鎖上の遊離電子を非局在化する。アリルラジ
カルの場合、ラジカルは以下のような等構造体で表わし
うる： ＣＨ２＝部−α、・−・偽−ＣＨ＝ ＣＨ。
それ故、アリルラジカルの別の表示は以下の通りである
： 上記の表示における点線は、不対電子がラジカル上で非
局在化して、部分二重結合を形成することを示す。
： 上記の表示における点線は、不対電子がラジカル上で非
局在化して、部分二重結合を形成することを示す。
第ＶＩ（Ｔｅ）アリル有機物質は以下のような一般構造
を有するニ −Ｔｅ−Ｘ （式中、Ｘは上記のようなアリル基であり、Ｙは水素、
またはアリル基であってもあるいはそうでなくてもよい
有機基である） ベンジルラジカルに関する状態はアリルラジカルと同様
であり、ベンゼン環の二重結合特性によって、全ベンゼ
ン環上で不対電子が非局在化する。
を有するニ −Ｔｅ−Ｘ （式中、Ｘは上記のようなアリル基であり、Ｙは水素、
またはアリル基であってもあるいはそうでなくてもよい
有機基である） ベンジルラジカルに関する状態はアリルラジカルと同様
であり、ベンゼン環の二重結合特性によって、全ベンゼ
ン環上で不対電子が非局在化する。
ベンジルラジカルは以下のような等構造で示しうる：
それ故、ベンジルラジカルの別の表示は次の通りである
： ｔｌＬＶＩ族（Ｔｅ）ベンジルは次のような一般構造を
有する： Ｘ −Ｔｅ −Ｙ 、（式中、Ｘはベンジル基であり、Ｙは水素、またはベ
ンジル基であってもあるいはそうでな（でもよい有機基
である） より低い安定性、すなわちより低い活性化エネルギー、
を有する第■族分子をもたらす第三の例は、シクロアリ
ル基である。シクロアリル基な結合する分子は、アリル
基の存在によって、並びに環の歪によって不安定化する
。
： ｔｌＬＶＩ族（Ｔｅ）ベンジルは次のような一般構造を
有する： Ｘ −Ｔｅ −Ｙ 、（式中、Ｘはベンジル基であり、Ｙは水素、またはベ
ンジル基であってもあるいはそうでな（でもよい有機基
である） より低い安定性、すなわちより低い活性化エネルギー、
を有する第■族分子をもたらす第三の例は、シクロアリ
ル基である。シクロアリル基な結合する分子は、アリル
基の存在によって、並びに環の歪によって不安定化する
。
シクロアリル環分子は以下に示すような一般構造を有す
る。
る。
Ｙ Ｙ
（式中、Ｙは水素または他の有機基である）活性化エネ
ルギーが低い有機テルル化合物の例を表に示す。−般式
の説明で述べたように、有機テルル化合物中にただ一つ
の不安定化遊離ラジカル基を持っていさえすればよい。
ルギーが低い有機テルル化合物の例を表に示す。−般式
の説明で述べたように、有機テルル化合物中にただ一つ
の不安定化遊離ラジカル基を持っていさえすればよい。
従って、有機テルル化合物メチル−ベンジルテルル化物
（ＣＨｚ ）Ｔｅ（ＣＨ２） Ｃｓ Ｈａはジベンジル
テルル化物とほぼ同じ安定度、そしてそれ故、同様の活
性化エネルギーを有する。別の考えからも、特定のこれ
らの材料を使用することが示される。たとえば、メチル
−ベンジルテルル化物はジベンジルテルル化物よりも高
い蒸気圧を有するであろう。
（ＣＨｚ ）Ｔｅ（ＣＨ２） Ｃｓ Ｈａはジベンジル
テルル化物とほぼ同じ安定度、そしてそれ故、同様の活
性化エネルギーを有する。別の考えからも、特定のこれ
らの材料を使用することが示される。たとえば、メチル
−ベンジルテルル化物はジベンジルテルル化物よりも高
い蒸気圧を有するであろう。
従って、第二および第三アルキル、アリルラジカル、シ
クロアリルラジカルおよびベンジルラジカルよりなる群
から選択した少なくとも一つの有機°基を持つ有機化合
物である第■族材料源を選択することによって、より低
い反応温度での第〜１族有機物質の分解効率が高められ
る。さらに、第■族有機物質の分解効率が高まるので、
反応体がより効果的に使用されるため、第ＩＩ−ＶＩ族
材料の成長速度をより低い温度で成長させることができ
る・ので、たとえば、ＨｇＴｅまたはＨｇＣｄＴｅ の
成長中に使用されるＨｇＯ量は減少する。これによって
、Ｈｇ空位濃度そしてそれ故孔の濃度の抑制および減少
が可能になる。これはまた、成長中に生じるＨｇ毒性廃
棄物の量を減じる。
クロアリルラジカルおよびベンジルラジカルよりなる群
から選択した少なくとも一つの有機°基を持つ有機化合
物である第■族材料源を選択することによって、より低
い反応温度での第〜１族有機物質の分解効率が高められ
る。さらに、第■族有機物質の分解効率が高まるので、
反応体がより効果的に使用されるため、第ＩＩ−ＶＩ族
材料の成長速度をより低い温度で成長させることができ
る・ので、たとえば、ＨｇＴｅまたはＨｇＣｄＴｅ の
成長中に使用されるＨｇＯ量は減少する。これによって
、Ｈｇ空位濃度そしてそれ故孔の濃度の抑制および減少
が可能になる。これはまた、成長中に生じるＨｇ毒性廃
棄物の量を減じる。
式 表示
（Ｃ，Ｈ，ＣＨ２）、Ｔｅ Ｃ，Ｈ５−ＣＨ，−
Ｔｅ−ＣＨ，−Ｃ，Ｈ。
Ｔｅ−ＣＨ，−Ｃ，Ｈ。
ＣＨ３（Ｃ，Ｈ，ＣＨ，）Ｔｅ ＣＨ３−Ｔｅ−ＣＨ
２−Ｃ５Ｈ，。
２−Ｃ５Ｈ，。
（ＣＨ＝ＣＨ２Ｈ，）２Ｔｅ ＣＨ，りＨ−ＣＨ，
−Ｔ ｅ −ＣＨ２−ＣＨ＝ ＣＨ。
−Ｔ ｅ −ＣＨ２−ＣＨ＝ ＣＨ。
ＣＨｌ（ＣＨ＝ＣＨ２Ｈ２）Ｔｅ ＣＨ３−Ｔｅ−Ｃ
Ｈ２−ＣＨ＝ＣＨ２Ｈ 名称 ジベンジルテルル化物 メチル−ベンジルテルル化物 ジ（２−プロペン−１−イル）テルル化物メチル−（２
−プロペン−１−イル）テルル化物ジ（２−シクロプロ
ペ：／１−１−イル）テルル化物メチル−（２−シクロ
プロペン−１−イル）テルル化物本発明の好ましい具体
例を記載してきたが、これらの考えを組入れた他の具体
例を用いうろことは、当業技術者には明らかであろう。
Ｈ２−ＣＨ＝ＣＨ２Ｈ 名称 ジベンジルテルル化物 メチル−ベンジルテルル化物 ジ（２−プロペン−１−イル）テルル化物メチル−（２
−プロペン−１−イル）テルル化物ジ（２−シクロプロ
ペ：／１−１−イル）テルル化物メチル−（２−シクロ
プロペン−１−イル）テルル化物本発明の好ましい具体
例を記載してきたが、これらの考えを組入れた他の具体
例を用いうろことは、当業技術者には明らかであろう。
従って、これらの具体例は記載された具体例に限定され
るべきではなく、むしろ本発明の精神および特許請求の
範囲にのみ限定されるべきである。
るべきではなく、むしろ本発明の精神および特許請求の
範囲にのみ限定されるべきである。
第１図は、光検知部材、ここでは第ＩＩ−ＶＩ族半導体
材料の結晶層を含む光電導部材、の平面図であり、第２
図は、第１図のライン２−２に添った横断面図であり、
第３図は、第３Ａおよび３Ｂ図の関係を示す図であり、
第３Ａ、３Ｂ図は、第１図に示すエピタキシー層を成長
させる成長装置の略図である。 １０・・・光電導部材、１１・・・基板、１２ａ・・・
エビタキシーバッファ層、１２ｂ・・・エピタキシー層
、１５・・・溝、】７・・・入射電磁線、２６・・・マ
ニホールド、３９．５５・・・バブラー装置、６０・・
・石英反応管、６４・・・赤外ランプ。 本２図 ｔｏ！
材料の結晶層を含む光電導部材、の平面図であり、第２
図は、第１図のライン２−２に添った横断面図であり、
第３図は、第３Ａおよび３Ｂ図の関係を示す図であり、
第３Ａ、３Ｂ図は、第１図に示すエピタキシー層を成長
させる成長装置の略図である。 １０・・・光電導部材、１１・・・基板、１２ａ・・・
エビタキシーバッファ層、１２ｂ・・・エピタキシー層
、１５・・・溝、】７・・・入射電磁線、２６・・・マ
ニホールド、３９．５５・・・バブラー装置、６０・・
・石英反応管、６４・・・赤外ランプ。 本２図 ｔｏ！
Claims (23)
- （１）以下の工程よりなる、第VI族材料よりなる層を基
板上に施す方法。 少なくとも一種の第II族成分よりなる流れを基板へ送り
； 第VI族有機物質の流れを基板へ送り、この有機物質は少
なくとも一つの有機基を有し、その基の第VI族元素から
の分解中に遊離ラジカルを形成するための活性化エネル
ギーは、第VI族元素の第一アルキルの活性化エネルギー
より低いものである。 - （２）上記有機基のより低い活性化エネルギーが、選択
された有機基上の不対電子電荷の非局在化からもたらさ
れる、特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 - （３）有機基が、第VI族元素に結合したアリル基、ベン
ジル基およびシクロアリル基よりなる群から選択したも
のである、特許請求の範囲第（２）項記載の方法。 - （４）第VI族元素がテルルである、特許請求の範囲第（
３）項記載の方法。 - （５）以下の工程よりなる、層を基板上に施す方法； 第VI族有機物質の流れを基板へ送り、この有機物質は、
アリル基、ベンジル基およびシクロアリル基よりなる群
から選択した第VI族元素に結合した少なくとも一つの基
を有する。 - （６）以下の工程よりなる、第II〜VI族材料よりなる層
を基板上に施す方法； 少なくとも一種の第II族成分よりなる流れを基板へ送り
； 第VI族有機物質の流れを基板へ送り、この有機物質は、
第VI族元素に結合したアリル基、ベンジル基およびシク
ロアリル基よりなる群から選択した少なくとも一つの有
機基を有し；そして 上記の流れを化学的に反応させて、層を形成する。 - （７）以下の工程よりなる、第II−VI族材料を基板上に
施す方法： 第II族金属有細物質の蒸気の流れを基板へ送り；第VI族
有機物質の流れを基板へ送り、この第VI族有機物質は、
第VI族元素に結合したアリル基、ベンジル基およびシク
ロアリル基よりなる群から選択した少なくとも一つの有
機基を有し；そして第II族金属有機物質および第VI族有
機物質の上記の流れを化学的に反応させて、層を形成す
る。 - （８）第VI族有機物質が、Ｘ−ベンジルテルル化物、Ｘ
−（２−プロペン−１−イル）テルル化物、Ｘ−（２−
シクロプロペン−１−イル）テルル化物よりなる群から
選択したものであり、ここでＸは水素または、Ｔｅ原子
に結合した選択した有機基と同じあるいは同じではない
有機基である、特許請求の範囲第（７）項記載の方法。 - （９）さらに以下の工程よりなる、特許請求の範囲第（
７）項記載の方法： 第II族金属の流れを基板へ送り、そこで反応工程に、第
II族金属と第II族金属有機物質および第VI族有機物質と
の反応が含まれる。 - （１０）第II族金属有機物質の蒸気がジメチルカドミウ
ムよりなり、第VI族有機物質がＸ−ベンジルテルル化物
、Ｘ−（２−プロペン−１−イル）テルル化物、Ｘ−（
２−シクロプロペン−１−イル）テルル化物よりなり、
ここでＸは水素、またはＴｅ原子に結合した選択された
有機基と同じあるいは同じではない有機基であり、そし
て第II族金属蒸気が水銀よりなる、特許請求の範囲第（
９）項記載の方法。 - （１１）蒸気を１２０℃〜４００℃の範囲の温度で反応
させる、特許請求の範囲第（８）項記載の方法。 - （１２）蒸気を１５０℃〜３００℃の範囲の温度で反応
させる、特許請求の範囲第（８）項記載の方法。 - （１３）蒸気を１６０℃〜２２０℃の範囲の温度で反応
させる、特許請求の範囲第（８）項記載の方法。 - （１４）以下の工程よりなる、第II−VI族の層を基板上
へ施す方法： 第II族金属有機物質の流れを基板へ送り； 第VI族有機物質の流れを基板へ送り、この第VI族有機物
質は一般式Ｒ＿１−Ｘ−Ｒ＿２を有し、ここでＲ＿１お
よびＲ＿２は同じであつても同じでなくてもよく、基Ｒ
＿１およびＲ＿２の少なくとも一つはアリル、ベンジル
およびシクロアリルよりなる基から選択した基であり、
Ｘは第VI族元素であり；そして上記の流れを反応させて
、第II−VI族の層を施す。 - （１５）第II族金属有機物質の蒸気がジメチルカドミウ
ムよりなり、第VI族有機物質がＸ−ベンジルテルル化物
、Ｘ−（２−プロペン−１−イル）テルル化物、Ｘ−（
２−シクロプロペン−１−イル）テルル化物よりなる群
から選択したものであり、ここでＸは水素、または第V
I族元素に結合した選択された有機基と同じあるいは同
じではないＴｅ原子に結合した有機基である、特許請求
の範囲第（１４）項記載の方法。 - （１６）さらに以下の工程よりなる、特許請求の範囲第
（１５）項記載の方法： 第II族金属の流れを基板へ送り、ここで反応工程に、第
II族金属と、第II族金属有機物質および第VI族有機物質
との反応を含める。 - （１７）第II族金属有機物質の蒸気がジメチルカドミウ
ムよりなり、第VI族有機物質がＸ−ベンジルテルル化物
、Ｘ−（２−プロペン−１−イル）テルル化物、Ｘ−（
２−シクロプロペン−１−イル）テルル化物よりなる群
から選択した有機物質であり、ここでＸは水素、または
Ｔｅ原子に結合した有機基である、特許請求の範囲第（
１６）項記載の方法。 - （１８）蒸気を１２０℃〜４００℃の範囲の温度で反応
させる、特許請求の範囲第（１５）項記載の方法。 - （１９）蒸気を１５０℃〜３００℃の範囲の温度で反応
させる、特許請求の範囲第（１５）項記載の方法。 - （２０）蒸気を１６０℃〜２２０℃の範囲の温度で反応
させる、特許請求の範囲第（１５）項記載の方法。 - （２１）蒸気を１２０℃〜４００℃の範囲の温度で反応
させる、特許請求の範囲第（１７）項記載の方法。 - （２２）蒸気を１５０℃〜３００℃の範囲の温度で反応
させる、特許請求の範囲第（１７）項記載の方法。 - （２３）蒸気を１６０℃〜２２０℃の範囲の温度で反応
させる、特許請求の範囲第（１７）項記載の方法。
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