JP2771215B2 - 分子線源用るつぼおよびそれを用いた分子線エピタキシャル成長膜の形成方法 - Google Patents
分子線源用るつぼおよびそれを用いた分子線エピタキシャル成長膜の形成方法Info
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- JP2771215B2 JP2771215B2 JP1023851A JP2385189A JP2771215B2 JP 2771215 B2 JP2771215 B2 JP 2771215B2 JP 1023851 A JP1023851 A JP 1023851A JP 2385189 A JP2385189 A JP 2385189A JP 2771215 B2 JP2771215 B2 JP 2771215B2
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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ヤル成長における分子線源
用るつぼおよびそれを用いた分子線エピタキシャル成長
膜の形成方法に関する。
用るつぼおよびそれを用いた分子線エピタキシャル成長
膜の形成方法に関する。
従来の分子線源用るつぼは、高橋清編著「分子線エピ
タキシー技術」（工業調査会）p.67〜68に論じられてい
るように、BN（窒化ボロン）製であつた。
タキシー技術」（工業調査会）p.67〜68に論じられてい
るように、BN（窒化ボロン）製であつた。
上記従来技術では、るつぼ内の温度分布は外部ヒータ
の形状で決定され、所望の温度分布を得るにはヒータ形
状を根本的に変えなければならないという問題があつ
た。
の形状で決定され、所望の温度分布を得るにはヒータ形
状を根本的に変えなければならないという問題があつ
た。
本発明は、ヒータ形状が同一であつても、るつぼ内の
温度分布を制御できるようにすることを目的としてい
る。
温度分布を制御できるようにすることを目的としてい
る。
また、特願昭59−155237のように、ヒータを２つ以上
のゾーンに分けて加熱することにより開口部付近を高温
化したり低温化したりする制御は原理的に可能である
が、各ゾーンのヒータの温度をモニタする熱電対を追加
する必要があり、そのために真空フランジに２組、４個
のフイードスルーを追加する必要がある。これは幾何学
的に取付けが極めて困難である。さらに小型の分子線源
をゾーン分割して熱的に制御すると、ゾーン間での熱的
干渉が大きく、制御そのものが困難であるという問題が
あつた。
のゾーンに分けて加熱することにより開口部付近を高温
化したり低温化したりする制御は原理的に可能である
が、各ゾーンのヒータの温度をモニタする熱電対を追加
する必要があり、そのために真空フランジに２組、４個
のフイードスルーを追加する必要がある。これは幾何学
的に取付けが極めて困難である。さらに小型の分子線源
をゾーン分割して熱的に制御すると、ゾーン間での熱的
干渉が大きく、制御そのものが困難であるという問題が
あつた。
本発明においては、上記目的を達成するためにBN製る
つぼ本体の一部にBNよりヒータ線からの赤外線を吸収し
易い材料（例えばカーボンなど）を塗布してその部分を
覆う。これによりその領域の温度を覆わない場合に比べ
高くすることができる。また塗布面積と塗布厚を変える
ことにより、るつぼ内の温度分布を制御することができ
る。例えば、開口部からるつぼ全長の1/5以上1/2以下ま
での外周部にカーボンを塗布したり、或いは底部からる
つぼ全長の1/10以上2/3以下までの外周部にカーボンを
塗布したりする。
つぼ本体の一部にBNよりヒータ線からの赤外線を吸収し
易い材料（例えばカーボンなど）を塗布してその部分を
覆う。これによりその領域の温度を覆わない場合に比べ
高くすることができる。また塗布面積と塗布厚を変える
ことにより、るつぼ内の温度分布を制御することができ
る。例えば、開口部からるつぼ全長の1/5以上1/2以下ま
での外周部にカーボンを塗布したり、或いは底部からる
つぼ全長の1/10以上2/3以下までの外周部にカーボンを
塗布したりする。
またBN製るつぼ本体の一部にBNより赤外線反射率の高
い金属膜を塗布してその部分を覆うか、金属板で一部分
を覆うことによりその領域の温度を低くすることができ
る。
い金属膜を塗布してその部分を覆うか、金属板で一部分
を覆うことによりその領域の温度を低くすることができ
る。
以上要するに、本発明は、温度分布制御手段として赤
外線吸収率の高い材料や赤外線反射率の高い材料を用
い、これらを使い分けて、るつぼ本体の所望の部分を覆
い、るつぼ内の温度分布を制御する。
外線吸収率の高い材料や赤外線反射率の高い材料を用
い、これらを使い分けて、るつぼ本体の所望の部分を覆
い、るつぼ内の温度分布を制御する。
（実施例１） 第１図はPBNるつぼ１の開口部から1/3の高さの領域の
外周部にカーボン２を100nmコテイングしたものであ
る。このるつぼを市販の分子線ヒータ中に設置し底部が
1000℃になるように加熱した場合の内部温度分布を第２
図に示す。カーボンコーテイングしたものは、コーテイ
ングしない従来例のるつぼに比べ、開口部付近の温度が
約200℃上昇した。このるつぼをGaの分子線源に用いた
ところ、従来例では開口部付近にGaの液滴が形成され、
GaAsをエピタキシヤル成長させた場合に表面欠陥の原因
になつていたが、実施例では上記Gaの液滴が全く形成さ
れず、エピタキシヤル成長膜の表面欠陥密度も約２桁低
減された。
外周部にカーボン２を100nmコテイングしたものであ
る。このるつぼを市販の分子線ヒータ中に設置し底部が
1000℃になるように加熱した場合の内部温度分布を第２
図に示す。カーボンコーテイングしたものは、コーテイ
ングしない従来例のるつぼに比べ、開口部付近の温度が
約200℃上昇した。このるつぼをGaの分子線源に用いた
ところ、従来例では開口部付近にGaの液滴が形成され、
GaAsをエピタキシヤル成長させた場合に表面欠陥の原因
になつていたが、実施例では上記Gaの液滴が全く形成さ
れず、エピタキシヤル成長膜の表面欠陥密度も約２桁低
減された。
（実施例２） 第３図はPBNるつぼ３の開口部から1/3の高さの領域の
外周部に0.05mm厚のTa板でできた円筒４をかぶせたもの
である。このるつぼを市販の分子線ヒータ中に設置し、
底部が1000℃になるように加熱した場合の内部温度分布
を第４図に示す。Ta円筒を用いない、従来例に比べ、本
実施例のるつぼでは開口部付近の温度が約100℃降下し
た。このるつぼをAlの分子線源に用いたところ、通常の
場合問題となる開口部付近へのAl触液のはい上りがみら
れず、分子線源の寿命が従来の２倍以上、Al分子線強度
の安定度が従来の３倍（±１％以下）の分子線源が得ら
れた。
外周部に0.05mm厚のTa板でできた円筒４をかぶせたもの
である。このるつぼを市販の分子線ヒータ中に設置し、
底部が1000℃になるように加熱した場合の内部温度分布
を第４図に示す。Ta円筒を用いない、従来例に比べ、本
実施例のるつぼでは開口部付近の温度が約100℃降下し
た。このるつぼをAlの分子線源に用いたところ、通常の
場合問題となる開口部付近へのAl触液のはい上りがみら
れず、分子線源の寿命が従来の２倍以上、Al分子線強度
の安定度が従来の３倍（±１％以下）の分子線源が得ら
れた。
本発明によれば、分子線源のヒータ構造を変えること
なく、赤外線吸収率の高い材料をるつぼの所望部への塗
布又は赤外線反射もしくは遮蔽物をるつぼ外周の所定部
に設置し、その領域の大きさ、領域に幾つかに分割した
場合その密度や間隔、また、その材料の厚さ等の組合わ
せによりるつぼ内温度分布を自在に制御することができ
る。
なく、赤外線吸収率の高い材料をるつぼの所望部への塗
布又は赤外線反射もしくは遮蔽物をるつぼ外周の所定部
に設置し、その領域の大きさ、領域に幾つかに分割した
場合その密度や間隔、また、その材料の厚さ等の組合わ
せによりるつぼ内温度分布を自在に制御することができ
る。
第１図は本発明の一実施例のカーボンコートるつぼの縦
断面、第２図は従来例及びカーボンコートした実施例の
るつぼ内の温度分布図、第３図は本発明の一実施例のTa
円筒付るつぼの縦断面図、第４図は従来例の通常るつぼ
及び実施例によるTa円筒付るつぼ内の温度分布図であ
る。 １……PBNるつぼ、２……カーホン膜、３……PBNるつ
ぼ、４……Ta円筒。
断面、第２図は従来例及びカーボンコートした実施例の
るつぼ内の温度分布図、第３図は本発明の一実施例のTa
円筒付るつぼの縦断面図、第４図は従来例の通常るつぼ
及び実施例によるTa円筒付るつぼ内の温度分布図であ
る。 １……PBNるつぼ、２……カーホン膜、３……PBNるつ
ぼ、４……Ta円筒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00 H01L 21/00 - 23/00
Claims (4)
- 【請求項１】BN製るつぼ本体の一部分が、BNより赤外線
吸収率の高い材料およびBNより赤外線反射率の高い材料
からなる温度分布制御手段の群の中から選ばれた１つの
上記温度分布制御手段で覆われていることを特徴とする
分子線源用るつぼ。 - 【請求項２】上記赤外線吸収率の高い材料はカーボンで
あることを特徴とする請求項１記載の分子線源用るつ
ぼ。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載の分子線源用るつぼ
をGaの分子線源に用いることを特徴とする分子線エピタ
キシャル成長膜の形成方法。 - 【請求項４】請求項１又は２に記載の分子線源用るつぼ
をAlの分子線源に用いることを特徴とする分子線エピタ
キシャル成長膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023851A JP2771215B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 分子線源用るつぼおよびそれを用いた分子線エピタキシャル成長膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023851A JP2771215B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 分子線源用るつぼおよびそれを用いた分子線エピタキシャル成長膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02204391A JPH02204391A (ja) | 1990-08-14 |
| JP2771215B2 true JP2771215B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=12121924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1023851A Expired - Fee Related JP2771215B2 (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 分子線源用るつぼおよびそれを用いた分子線エピタキシャル成長膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771215B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0619569Y2 (ja) * | 1989-07-07 | 1994-05-25 | 日新電機株式会社 | 分子線セルのｐｂｎるつぼ |
| US5253266A (en) * | 1992-07-20 | 1993-10-12 | Intevac, Inc. | MBE effusion source with asymmetrical heaters |
| US6197391B1 (en) * | 1996-11-18 | 2001-03-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Pyrolytic boron nitride container and manufacture thereof |
| JP2014072005A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 蒸発源、真空蒸着装置及び有機ｅｌ表示装置製造方法 |
| CN111286785A (zh) * | 2018-12-07 | 2020-06-16 | 昭和电工株式会社 | 晶体生长装置以及坩埚 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62108517A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-19 | Hitachi Ltd | 分子線源 |
| JPS63297293A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-05 | Hitachi Ltd | 結晶成長法 |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1023851A patent/JP2771215B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02204391A (ja) | 1990-08-14 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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