JPH01126289A - 化合物半導体単結晶体の製造方法 - Google Patents
化合物半導体単結晶体の製造方法Info
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- JPH01126289A JPH01126289A JP28212887A JP28212887A JPH01126289A JP H01126289 A JPH01126289 A JP H01126289A JP 28212887 A JP28212887 A JP 28212887A JP 28212887 A JP28212887 A JP 28212887A JP H01126289 A JPH01126289 A JP H01126289A
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Landscapes
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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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
この発明は高圧の雰囲気のもとて結晶の作成が必要なｍ
−ｖ族のＧａＡｓ、 ＧａＰ等、ｎ −ｖｉ族のＺｎ５
ａ、ＺｎＳ等の化合物半導体単結晶成長法にかかり、特
に高純度かつ高品質の単結晶の製造方法に関する。
−ｖ族のＧａＡｓ、 ＧａＰ等、ｎ −ｖｉ族のＺｎ５
ａ、ＺｎＳ等の化合物半導体単結晶成長法にかかり、特
に高純度かつ高品質の単結晶の製造方法に関する。
（従来の技術）
従来の方法による一例のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の製
造方法をＺｎ５ｅの単結晶製造について第６図を用いて
説明する。
造方法をＺｎ５ｅの単結晶製造について第６図を用いて
説明する。
Ｚｎ５ａは通常ブリッジマン法と称される方法で単結晶
成長が行われる。これは第６図に示されるように、アル
ゴン等の不活性ガスが封入された円筒型の高圧容器１０
１の細心に、原材料１０２の多結晶Ｚｎ５ｅが充填され
た無孔質のグラファイト製の封管１０３が配置され、こ
の封管を同軸に包囲するヒータ１０４が設けられている
。なお、前記ヒータ１０４と高圧容器１０１との間には
熱遮断のための遮熱手段１０５が配置されている。
成長が行われる。これは第６図に示されるように、アル
ゴン等の不活性ガスが封入された円筒型の高圧容器１０
１の細心に、原材料１０２の多結晶Ｚｎ５ｅが充填され
た無孔質のグラファイト製の封管１０３が配置され、こ
の封管を同軸に包囲するヒータ１０４が設けられている
。なお、前記ヒータ１０４と高圧容器１０１との間には
熱遮断のための遮熱手段１０５が配置されている。
取上の装置によって封管１０３を加熱し、これに充填さ
れた原材料１０２を溶融して融液にしたのち、徐冷を施
して単結晶化させ単結晶体を得ている。
れた原材料１０２を溶融して融液にしたのち、徐冷を施
して単結晶化させ単結晶体を得ている。
（発明が解決しようとする問題点）
取上の単結晶化の過程で、融液と封管内壁との接触面で
反応を生じ、生成する単結晶体へ封管構成材のカーボン
が不純物として多址に混入する。
反応を生じ、生成する単結晶体へ封管構成材のカーボン
が不純物として多址に混入する。
このため、単結晶体の光透過率が低く、デバイスの活性
化率の低下等があり、光デバイスとしての特性が不十分
であるという重大な問題があった。
化率の低下等があり、光デバイスとしての特性が不十分
であるという重大な問題があった。
この発明は取上の従来技術の問題点に鑑み、これを改良
した単結晶体の製造方法を提供することを目的とする。
した単結晶体の製造方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
この発明にかかる化合物半導体単結晶体の製造方法は、
垂直ブリッジマン法にて単結晶用原材料を収納する耐熱
容器に、この耐熱容器が半導体融液と接触する接触面の
少なくとも一部に細孔を備えた耐熱容器を用いて単結晶
体の製造を行うことを特徴とする。
垂直ブリッジマン法にて単結晶用原材料を収納する耐熱
容器に、この耐熱容器が半導体融液と接触する接触面の
少なくとも一部に細孔を備えた耐熱容器を用いて単結晶
体の製造を行うことを特徴とする。
（作 用）
、この発明は細孔を設けた封管を用いて単結晶化を施す
ので、融液の表面張力により封管との実効接触面積が低
減する。これにより化合物半導体単結晶体の不純物含有
量が低減し、光デバイスの特性が向上する。
ので、融液の表面張力により封管との実効接触面積が低
減する。これにより化合物半導体単結晶体の不純物含有
量が低減し、光デバイスの特性が向上する。
（実施例）
以下、この発明の実施例について第１図ないし第３図を
参照して説明する。なお、説明において従来と変わらな
い部分については、図面に従来と同じ符号をつけて示し
説明を省略する。
参照して説明する。なお、説明において従来と変わらな
い部分については、図面に従来と同じ符号をつけて示し
説明を省略する。
この発明に用いられる耐熱容器の一例の封管１１は第１
図に断面図、および、第２図に一部を拡大した断面図で
夫々示されるように、焼結ＢＮ （窒化硼素）で構成さ
れ、これが少なくとも半導体融液と接する部分に細孔１
１ａが設けられている。この細孔１１ａは半導体融液の
表面張力で封管との実効接触面積を低減し、かつ表面張
力とブリッジマン法の高圧容器内の加圧圧力との平衡に
より封管から半導体融液を流出させないために、−例と
して径が１〜１０００μｍで、密度は１０４／ｃｍ２以
下がよい。
図に断面図、および、第２図に一部を拡大した断面図で
夫々示されるように、焼結ＢＮ （窒化硼素）で構成さ
れ、これが少なくとも半導体融液と接する部分に細孔１
１ａが設けられている。この細孔１１ａは半導体融液の
表面張力で封管との実効接触面積を低減し、かつ表面張
力とブリッジマン法の高圧容器内の加圧圧力との平衡に
より封管から半導体融液を流出させないために、−例と
して径が１〜１０００μｍで、密度は１０４／ｃｍ２以
下がよい。
なお、前記細孔１１ａはその形成にレーザ、機械的手段
等を適用して達成した。なお、前記細孔の径は取上の１
〜１０００μ園の範囲内でよいが、３００〜５００μｍ
の範囲で特に好適である。
等を適用して達成した。なお、前記細孔の径は取上の１
〜１０００μ園の範囲内でよいが、３００〜５００μｍ
の範囲で特に好適である。
次に単結晶化のために用いた化合物半導体はパウダ状の
Ｚｎ５ｅで、第３図に示されるブリッジマン法の加熱炉
内をアルゴンで１０〜１５０気圧の加圧範囲内の一例と
して５０気圧に加圧したのち加熱し、原材料の融解を確
認し、第１図で説明した封管１１内を１５５０℃に１時
間保ち、その後３℃／時間の緩降下を施し固化させた。
Ｚｎ５ｅで、第３図に示されるブリッジマン法の加熱炉
内をアルゴンで１０〜１５０気圧の加圧範囲内の一例と
して５０気圧に加圧したのち加熱し、原材料の融解を確
認し、第１図で説明した封管１１内を１５５０℃に１時
間保ち、その後３℃／時間の緩降下を施し固化させた。
この工程において、−例の半導体原料の仕込量は８０ｇ
で、これから得られた憤結晶体は７９ｇであった。
で、これから得られた憤結晶体は７９ｇであった。
取上の如くして得られた単結晶体は従来のカーボンの封
管を用いて作られた単結晶体と外観を比較して表面が平
滑であった。また、成長方向での色の変化もほとんど認
められない単結晶体が得られた。
管を用いて作られた単結晶体と外観を比較して表面が平
滑であった。また、成長方向での色の変化もほとんど認
められない単結晶体が得られた。
次に、第４図に光透過率の波長依存性を示す。
従来の封管で作られた結晶の透過率Ａと、前記実施例で
作られた結晶の透過率Ｂを比較して明らかな光透過率の
改善が認められる。この結果からも本願の方法は炭素化
合物をはじめ他の不純物の混入が顕著に低減したことが
明らかである。
作られた結晶の透過率Ｂを比較して明らかな光透過率の
改善が認められる。この結果からも本願の方法は炭素化
合物をはじめ他の不純物の混入が顕著に低減したことが
明らかである。
次に、封管の構成材質としては、前記実施例において説
明した焼結ＢＮが最も優れた高純度が得られたが、これ
に限らずＰＢＮ、 ＳｉＮ、 ＳｉＣ，ＡＱＮについて
も有効であり、さらに、封管に限らするつぼを用い、か
つその構成材質を前記の如くしても同様の効果がある。
明した焼結ＢＮが最も優れた高純度が得られたが、これ
に限らずＰＢＮ、 ＳｉＮ、 ＳｉＣ，ＡＱＮについて
も有効であり、さらに、封管に限らするつぼを用い、か
つその構成材質を前記の如くしても同様の効果がある。
さらに、従来例に示した封管材のグラファイトでも細孔
を設けて半導体融液との実効接触面積を低減させること
によって相当の効果は認められる。
を設けて半導体融液との実効接触面積を低減させること
によって相当の効果は認められる。
次に、細孔の径について、前記実施例は１〜１０００μ
ｍを例示したが、多くの試作の結果から３００〜５００
μｍの範囲内が実用上有効と考えられる。
ｍを例示したが、多くの試作の結果から３００〜５００
μｍの範囲内が実用上有効と考えられる。
さらに、この発明に応用できる半導体は前記実施例のＺ
ｎ５ｅに限らず、ＺｎＳ、 Ｚｎ５ｅｘＳ、−、、Ｈｇ
Ｔｅ、ＨｇｘＣｄｌ−ｘＴｅ、 ＺｎＴａ等のＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体、また、ＧａＰ、 ＧａＡｓ、ＩｎＰ
等のｍ−ｖ族化合物半導体がある。
ｎ５ｅに限らず、ＺｎＳ、 Ｚｎ５ｅｘＳ、−、、Ｈｇ
Ｔｅ、ＨｇｘＣｄｌ−ｘＴｅ、 ＺｎＴａ等のＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体、また、ＧａＰ、 ＧａＡｓ、ＩｎＰ
等のｍ−ｖ族化合物半導体がある。
この発明によれば封管またはるつぼ等耐熱容器に細孔を
設けて、これに収納される単結晶用原料融液との接触面
積を低減することができた。その結果、化合物半導体結
晶の高純度化が容易に達成できる顕著な効果を備える。
設けて、これに収納される単結晶用原料融液との接触面
積を低減することができた。その結果、化合物半導体結
晶の高純度化が容易に達成できる顕著な効果を備える。
第１図は本発明の一実施例の封管の断面図、第２図は第
１図に示す封管の一部を拡大して示す断面図、第３図は
高圧溶融法の単結晶製造装置に用いられる本発明の一実
施例封管の配置を示す断面図、第４図はＺｎ５ｅについ
て光透過率の波長依存性を本発明と従来を比較して示す
線図、第５図は高圧溶融法の単結晶製造装置を説明する
ための概略の断面図である。
１図に示す封管の一部を拡大して示す断面図、第３図は
高圧溶融法の単結晶製造装置に用いられる本発明の一実
施例封管の配置を示す断面図、第４図はＺｎ５ｅについ
て光透過率の波長依存性を本発明と従来を比較して示す
線図、第５図は高圧溶融法の単結晶製造装置を説明する
ための概略の断面図である。
Claims (5)
- （１）垂直ブリッジマン法にて単結晶用原材料を収納す
る耐熱容器に、この耐熱容器が半導体融液と接触する接
触面の少なくとも一部に細孔を備えた耐熱容器を用いて
単結晶体の製造を行うことを特徴とする化合物半導体単
結晶体の製造方法。 - （２）焼結窒化硼素で構成された耐熱容器を用いて単結
晶体の製造を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の化合物半導体単結晶体の製造方法。 - （３）細孔が径１〜１０００μｍ、密度１０＾４個／ｃ
ｍ＾２以下に形成された耐熱容器によって単結晶体の製
造を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の化合物半導体単結晶体の製造方法。 - （４）II〜VI族化合物半導体を耐熱容器に収納して単結
晶体の製造を行うことを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の化合物半導体単結晶体の製造方法。 - （５）耐熱容器内の圧力を１０〜１５０ａｔｍ、にして
単結晶体の製造を行うことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の化合物半導体単結晶体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28212887A JPH01126289A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 化合物半導体単結晶体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28212887A JPH01126289A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 化合物半導体単結晶体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01126289A true JPH01126289A (ja) | 1989-05-18 |
Family
ID=17648483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28212887A Pending JPH01126289A (ja) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | 化合物半導体単結晶体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01126289A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5679151A (en) * | 1995-03-16 | 1997-10-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method for growing single crystal |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP28212887A patent/JPH01126289A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5679151A (en) * | 1995-03-16 | 1997-10-21 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Method for growing single crystal |
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