JP2011236075A - 窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液体Na4とガリウム貯留槽11から供給される液体Ga5を、窒素ガス8の存在下で加圧、加熱して窒化ガリウム結晶を製造する窒化ガリウム結晶製造装置1において、耐圧容器2に、容器壁を貫通し先端開口部を反応容器3に向けて配置した供給管6を設ける。供給管6の上流側に水平管7を設け、その上流側に、キャリアガスの窒素ガス8を常時供給するキャリアガス供給手段9を接続する。水平管7の途中個所の下端側位置に、ガリウム供給ライン12の下流側端部に設けた立ち上がり管12aの上端部を連通接続する。ガリウム供給ライン12の立ち上がり管12aより水平管7へ供給する液体Ga5を、水平管7内の窒素ガス8の流れにより吹き飛ばし、この吹き飛ばされた液体Ga5を気流搬送して供給管6より反応容器3へ供給する。
【選択図】図1
Description
供給管の上流側に設けた水平管内に、該水平管の周壁の下端側位置に下方より接続したガリウム供給ラインよりオーバーフローさせるようにガリウムの融液を供給して、該ガリウムの融液を、該水平管内を流通するキャリアガスの流れにより吹き飛ばして搬送させるようにする。
(1)耐圧容器内に設けた反応容器にナトリウムのフラックスとガリウムの融液を収容し、上記耐圧容器内に窒素ガスを存在させた状態で、該耐圧容器内にて上記反応容器内のナトリウムのフラックスとガリウムを加圧及び加熱して窒化ガリウムの結晶を製造するようにしてある窒化ガリウム結晶製造装置における上記耐圧容器に、供給管を耐圧容器壁を貫通させて、該耐圧容器内側に挿入した先端開口部を上記反応容器の内部に向けて配置し、該供給管に、上記耐圧容器の外部側より常時キャリアガスを流通させ、該供給管を流通するキャリアガスの流れによりガリウムの融液を搬送させて、上記反応容器へ供給するようにする窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給方法、及び、上記窒化ガリウム結晶製造装置における上記耐圧容器に、先端開口部が上記反応容器の内部に向けて配置されるようにした供給管を、耐圧容器壁を貫通させて設け、該供給管の耐圧容器外部側の基端側に、キャリアガスを常時供給できるようにしてあるキャリアガス供給手段を接続し、更に、上記キャリアガスの流通経路の途中位置に、ガリウムの融液を供給するためのガリウム供給ラインを接続して、該ガリウム供給ラインより供給されるガリウムの融液を、上記キャリアガスの流れにより搬送して上記供給管より上記反応容器内へ供給できるようにした構成を有する窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給装置としてあるので、ガリウムの融液を反応容器へ供給するための経路となる供給管の先端開口部より、耐圧容器内に存在するナトリウムの蒸気が進入する虞を防止することができ、よって、該供給管内で窒化ガリウムの結晶が生成する反応が進行する虞を防止することができるため、上記供給管が窒化ガリウムの結晶によって閉塞する虞を解消することができる。
(2)しかも、上記耐圧容器には、可動式の装置構成を特に付加する必要はないため、該耐圧容器の構成が複雑化する虞を防止することができる。
2 耐圧容器
3 反応容器
4 液体Na(ナトリウムのフラックス)
5 液体Ga(ガリウムの融液)
6 供給管
7 水平管
8 窒素ガス(キャリアガス)
9 キャリアガス供給手段
12 ガリウム供給ライン
20 絞り部
Claims (9)
- 耐圧容器内に設けた反応容器にナトリウムのフラックスとガリウムの融液を収容し、上記耐圧容器内に窒素ガスを存在させた状態で、該耐圧容器内にて上記反応容器内のナトリウムのフラックスとガリウムを加圧及び加熱して窒化ガリウムの結晶を製造するようにしてある窒化ガリウム結晶製造装置における上記耐圧容器に、供給管を耐圧容器壁を貫通させて、該耐圧容器内側に挿入した先端開口部を上記反応容器の内部に向けて配置し、該供給管に、上記耐圧容器の外部側より常時キャリアガスを流通させ、該供給管を流通するキャリアガスの流れによりガリウムの融液を搬送させて、上記反応容器へ供給するようにすることを特徴とする窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給方法。
- 供給管に流通させるキャリアガスの流速を、少なくとも上記供給管の先端開口部におけるキャリアガスの流速が該キャリアガス中におけるナトリウム蒸気の拡散速度よりも速くなるように設定する請求項1記載の窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給方法。
- キャリアガスとして、窒化ガリウムの結晶を製造する際に耐圧容器内に存在させるための窒素ガスを用いるようにする請求項1又は2記載の窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給方法。
- 供給管の上流側に設けた水平管内に、該水平管の周壁の下端側位置に下方より接続したガリウム供給ラインよりオーバーフローさせるようにガリウムの融液を供給して、該ガリウムの融液を、該水平管内を流通するキャリアガスの流れにより吹き飛ばして搬送させるようにする請求項1、2又は3記載の窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給方法。
- 供給管の内壁に沿って流下するガリウムの融液を、供給管の途中位置に設けた流路面積を絞る絞り部で増速されるキャリアガスの流れにより吹き飛ばして搬送させるようにする請求項1、2又は3記載の窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給方法。
- 耐圧容器内に設けた反応容器にナトリウムのフラックスとガリウムの融液を収容し、上記耐圧容器内に窒素ガスを存在させた状態で、該耐圧容器内にて上記反応容器内のナトリウムのフラックスとガリウムの融液を加圧及び加熱して窒化ガリウムの結晶を製造するようにしてある窒化ガリウム結晶製造装置における上記耐圧容器に、先端開口部が上記反応容器の内部に向けて配置されるようにした供給管を、耐圧容器壁を貫通させて設け、該供給管の耐圧容器外部側の基端側に、キャリアガスを常時供給できるようにしてあるキャリアガス供給手段を接続し、更に、上記キャリアガスの流通経路の途中位置に、ガリウムの融液を供給するためのガリウム供給ラインを接続して、該ガリウム供給ラインより供給されるガリウムの融液を、上記キャリアガスの流れにより搬送して上記供給管より上記反応容器内へ供給できるようにした構成を有することを特徴とする窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給装置。
- キャリアガス供給手段より供給するキャリアガスを、窒素ガスとした請求項6記載の窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給装置。
- 供給管の耐圧容器外部の上流側に水平管を設け、該水平管の途中個所の下端側位置に、ガリウム供給ラインを下方より接続して、該ガリウム供給ラインより上記水平管内へオーバーフローさせて供給するガリウムの融液を、該水平管内を流通するキャリアガスにより吹き飛ばして搬送させることができるようにした請求項6又は7記載の窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給装置。
- 供給管の耐圧容器内部の途中位置に流路面積を絞る絞り部を設けて、該供給管の内壁に沿って流下するガリウムの融液を、上記絞り部で増速されるキャリアガスの流れにより吹き飛ばして搬送させることができるようにした請求項6又は7記載の窒化ガリウム結晶製造装置のガリウム供給装置。
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