JP2814657B2 - 化合物半導体単結晶の育成方法 - Google Patents
化合物半導体単結晶の育成方法Info
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- JP2814657B2 JP2814657B2 JP4445390A JP4445390A JP2814657B2 JP 2814657 B2 JP2814657 B2 JP 2814657B2 JP 4445390 A JP4445390 A JP 4445390A JP 4445390 A JP4445390 A JP 4445390A JP 2814657 B2 JP2814657 B2 JP 2814657B2
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- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- single crystal
- furnace
- raw material
- compound semiconductor
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、縦型温度勾配法により化合物半導体単結晶
を育成する方法に関する。
を育成する方法に関する。
（従来の技術） 従来の縦型温度勾配法には、原料融液を収容した縦型
容器を、第２図のように、徐々に温度勾配炉の中を下方
に移動させて原料融液を固化させて単結晶を育成する縦
型温度勾配法（VB法）と、温度勾配炉の温度を、第３図
のように、徐々に下げて原料融液を下方より固化させて
単結晶を育成する縦型グラディエントフリーズ法（VGF
法）とがある。
容器を、第２図のように、徐々に温度勾配炉の中を下方
に移動させて原料融液を固化させて単結晶を育成する縦
型温度勾配法（VB法）と、温度勾配炉の温度を、第３図
のように、徐々に下げて原料融液を下方より固化させて
単結晶を育成する縦型グラディエントフリーズ法（VGF
法）とがある。
（発明が解決しようとする課題） 上記の縦型温度勾配法で使用される密閉容器は、内部
を直接監視することができず、固液界面の位置を精確に
知ることなく、炉毎に試行錯誤で結晶成長を行うため、
歩留まりも低く、経済性に欠ける。
を直接監視することができず、固液界面の位置を精確に
知ることなく、炉毎に試行錯誤で結晶成長を行うため、
歩留まりも低く、経済性に欠ける。
VB法では、確実に結晶成長を開始するために、想定さ
れる成長開始点より相当に高温側、即ち、上方に容器を
一度移動させて原料を確実に溶融させてから、下方に移
動させて結晶成長を行う方法が採用されており、大型の
温度勾配炉が必要になるため経済性に欠点を有する。
れる成長開始点より相当に高温側、即ち、上方に容器を
一度移動させて原料を確実に溶融させてから、下方に移
動させて結晶成長を行う方法が採用されており、大型の
温度勾配炉が必要になるため経済性に欠点を有する。
また、VGF方は、結晶成長とともに炉の温度を徐々に
下げるため、後半の融点に近付いたときの温度勾配が小
さくなり、特にテール側においては単結晶化を困難にす
ることがある。また、このVGF法は、温度制御が複雑で
成長速度を一定に保つことが難しく、均一な特性を有す
る単結晶を育成するのにやや難点となっている。
下げるため、後半の融点に近付いたときの温度勾配が小
さくなり、特にテール側においては単結晶化を困難にす
ることがある。また、このVGF法は、温度制御が複雑で
成長速度を一定に保つことが難しく、均一な特性を有す
る単結晶を育成するのにやや難点となっている。
そこで、本発明は、上記の欠点を解消し、大型の炉を
必要とせず、温度勾配炉の制御も容易で、かつ、一定速
度で結晶成長をさせることのできる化合物半導体単結晶
の育成方法を提供しようとするものである。
必要とせず、温度勾配炉の制御も容易で、かつ、一定速
度で結晶成長をさせることのできる化合物半導体単結晶
の育成方法を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、縦型容器に原料を収容した後、該容器を密
閉し、下部より上部を高温とする温度勾配炉で原料を一
度溶融してから、下方より固化する化合物半導体単結晶
の育成方法において、上記の炉温を原料の融点より十分
に高温として原料を溶融し、次いで、徐々に温度を下げ
て結晶成長を開始してから、上記の炉の降温を停止し、
上記の容器を徐々に下方に移動して結晶成長を行うこと
を特徴とする化合物半導体単結晶の育成方法である。
閉し、下部より上部を高温とする温度勾配炉で原料を一
度溶融してから、下方より固化する化合物半導体単結晶
の育成方法において、上記の炉温を原料の融点より十分
に高温として原料を溶融し、次いで、徐々に温度を下げ
て結晶成長を開始してから、上記の炉の降温を停止し、
上記の容器を徐々に下方に移動して結晶成長を行うこと
を特徴とする化合物半導体単結晶の育成方法である。
ここでは、密閉縦型容器として、石英封入アンプルや
B2O3シールによるpBN製ベッセル等を使用することがで
きる。
B2O3シールによるpBN製ベッセル等を使用することがで
きる。
（作用） 第１図は、本発明の育成方法の手順を説明するための
図である。本発明は、結晶成長の前半を、図中矢印で
示したように、VGF法と同様に炉の温度を下げて結晶成
長を行うもので、温度勾配の大きな領域における結晶成
長のため単結晶化に支障はなく、密閉容器を上方に移動
することもないので大型炉も必要がない。また、結晶成
長の初期の段階を密閉容器を動かさないので、移動にと
もなう振動が生ぜず、多結晶の発生を防止することもで
きる。
図である。本発明は、結晶成長の前半を、図中矢印で
示したように、VGF法と同様に炉の温度を下げて結晶成
長を行うもので、温度勾配の大きな領域における結晶成
長のため単結晶化に支障はなく、密閉容器を上方に移動
することもないので大型炉も必要がない。また、結晶成
長の初期の段階を密閉容器を動かさないので、移動にと
もなう振動が生ぜず、多結晶の発生を防止することもで
きる。
そして、結晶成長の後半は、矢印で示したように、
VB法と同様に固定された温度勾配炉の中を密閉容器を下
方に移動させて結晶成長を行うものであり、テール側に
移動しても温度勾配が小さくなることもないので単結晶
化を妨げられることもなく、一定の成長速度で単結晶を
育成することができる。
VB法と同様に固定された温度勾配炉の中を密閉容器を下
方に移動させて結晶成長を行うものであり、テール側に
移動しても温度勾配が小さくなることもないので単結晶
化を妨げられることもなく、一定の成長速度で単結晶を
育成することができる。
このように、本発明の育成方法は、VGF法とVB法の優
れている点を活かし、比較的小型の炉を用いて均一な組
成の単結晶をテール側まで確実に成長させることがで
き、設備費を抑えて単結晶の歩留まりを向上させること
を可能にした。
れている点を活かし、比較的小型の炉を用いて均一な組
成の単結晶をテール側まで確実に成長させることがで
き、設備費を抑えて単結晶の歩留まりを向上させること
を可能にした。
（実施例） 長さ30cm、内径6mのpBN製るつぼにCdTe多結晶を3300g
チャージし、第４図のように、石英管に封入した。炉長
100cmの上端の温度を1200℃、下端の温度を760℃とする
温度勾配を設定し、上記多結晶を完全に溶融してから、
下端の温度は固定して上端の温度を0.15℃/minの速度で
下げ、1100℃になった時点で上端の温度も固定し、その
後は石英管を3mm/hrの下降速度で移動して結晶成長をお
こなったところ、長さ20cm全量が単結晶化したCdTe単結
晶を得ることができた。
チャージし、第４図のように、石英管に封入した。炉長
100cmの上端の温度を1200℃、下端の温度を760℃とする
温度勾配を設定し、上記多結晶を完全に溶融してから、
下端の温度は固定して上端の温度を0.15℃/minの速度で
下げ、1100℃になった時点で上端の温度も固定し、その
後は石英管を3mm/hrの下降速度で移動して結晶成長をお
こなったところ、長さ20cm全量が単結晶化したCdTe単結
晶を得ることができた。
種々の長さ炉を用意して、その上端の温度を1100℃、
下端の温度を760℃に設定し、上記の石英管を1mm/hrの
下降速度で移動して結晶成長をおこなったところ、炉長
150cmで初めて全長にわたって単結晶化させることがで
きた。しかし、単結晶化率は、上記の実施例と比較して
約20％低かった。
下端の温度を760℃に設定し、上記の石英管を1mm/hrの
下降速度で移動して結晶成長をおこなったところ、炉長
150cmで初めて全長にわたって単結晶化させることがで
きた。しかし、単結晶化率は、上記の実施例と比較して
約20％低かった。
また、炉長100cmの上端の温度を1200℃、下端の温度
を760℃とする温度勾配を設定し、上記多結晶を完全に
溶融してから、下端の温度は固定して上端の温度を0.1
℃/minの速度で下げて結晶成長をおこなったところ、上
方5cmには気泡が多数混入し、全長にわたって単結晶化
することはできなかった。
を760℃とする温度勾配を設定し、上記多結晶を完全に
溶融してから、下端の温度は固定して上端の温度を0.1
℃/minの速度で下げて結晶成長をおこなったところ、上
方5cmには気泡が多数混入し、全長にわたって単結晶化
することはできなかった。
（発明の効果） 本発明は、上記の構成を採用することにより、比較的
小型の炉を用いて、全量にわたって単結晶を得ることが
できるため、製造コストの大幅の低下を可能とした。ま
た、容器を固定して結晶成長を開始することができるた
め、容器移動時の振動に伴う多結晶の発生を防止するこ
とができ、かつ、比較的大きな温度勾配の下で、一定の
成長速度で単結晶を育成することができるため、良質の
化合物半導体単結晶を歩留まり良く製造することができ
るようになった。
小型の炉を用いて、全量にわたって単結晶を得ることが
できるため、製造コストの大幅の低下を可能とした。ま
た、容器を固定して結晶成長を開始することができるた
め、容器移動時の振動に伴う多結晶の発生を防止するこ
とができ、かつ、比較的大きな温度勾配の下で、一定の
成長速度で単結晶を育成することができるため、良質の
化合物半導体単結晶を歩留まり良く製造することができ
るようになった。
第１図は本発明の育成方法に係る、炉の温度勾配の変化
と成長容器の移動の関係を示した図、第２図はVB法の説
明図、第３図はVGF法の説明図、第４図はCdTe多結晶原
料を収容したるつぼを石英管に封入した状態を示した説
明図である。
と成長容器の移動の関係を示した図、第２図はVB法の説
明図、第３図はVGF法の説明図、第４図はCdTe多結晶原
料を収容したるつぼを石英管に封入した状態を示した説
明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】縦型容器に原料を収容した後、該容器を密
閉し、下部より上部を高温とする温度勾配炉で原料を一
度溶融してから、下方より固化する化合物半導体単結晶
の育成方法において、上記の炉温を原料の融点より十分
に高温として原料を溶融し、次いで、徐々に温度を下げ
て結晶成長を開始してから、上記の炉の降温を停止し、
上記の容器を徐々に下方に移動して結晶成長を行うこと
を特徴とする化合物半導体単結晶の育成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4445390A JP2814657B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 化合物半導体単結晶の育成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4445390A JP2814657B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 化合物半導体単結晶の育成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03247583A JPH03247583A (ja) | 1991-11-05 |
| JP2814657B2 true JP2814657B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=12691910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4445390A Expired - Lifetime JP2814657B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 化合物半導体単結晶の育成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814657B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114411251B (zh) * | 2022-01-20 | 2023-05-02 | 西北工业大学深圳研究院 | 一种使用移动加热器法生长高质量cllb晶体的方法 |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP4445390A patent/JP2814657B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03247583A (ja) | 1991-11-05 |
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Legal Events
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