JPH05234916A - Molecular beam epitaxy equipment - Google Patents

Molecular beam epitaxy equipment

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JPH05234916A
JPH05234916A JP7036192A JP7036192A JPH05234916A JP H05234916 A JPH05234916 A JP H05234916A JP 7036192 A JP7036192 A JP 7036192A JP 7036192 A JP7036192 A JP 7036192A JP H05234916 A JPH05234916 A JP H05234916A
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JP
Japan
Prior art keywords
substrate
light
molecular beam
beam epitaxy
gas
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7036192A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Fujii
智 藤井
Yukihisa Fujita
恭久 藤田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05234916A publication Critical patent/JPH05234916A/en
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Abstract

PURPOSE:To facilitate excitation of growth material, by using an excitation cell equipment together with a Knudsen cell, while this equipment has a casing which supplies gas to the inside and has an outlet of radicals, and a light source which optically decomposes the gas and supplies light having energy capable of excitation to the inside of the casing. CONSTITUTION:A first irradiation part 8a for irradiating the inside of an excitation cell equipment 4 with discharge light, and a second irradiation part 8b for irradiating the surface of a substrate B with discharge light are installed at the top part of a discharge tube 8. A light source 5 in the excitation cell equipment 4 is turned on, and ammonia gas is supplied to the inside of the excitation cell equipment 4 via a pipe channel 6 and a gas nozzle 6a, and nitrogen radicals are generated. Light is shed on the subtrate B from the second irradiation part 8b. Since said light has energy larger than that of zinc selenide, the crystal growth of zinc selenide on the substrate B surface is accelerated. Thereby growth material gas or dopant gas can be easily excitated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高真空中にて基板の表
面に、1種類若しくは複数種類の成長原料及びドーパン
トを供給して化合物半導体エピタキシャル結晶を成長さ
せるべく成長原料及びドーパントの少なくともいずれか
の分子線発生源を有する分子線エピタキシー装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to at least one of a growth raw material and a dopant for growing a compound semiconductor epitaxial crystal by supplying one or a plurality of types of growth raw materials and a dopant to the surface of a substrate in a high vacuum. The present invention relates to a molecular beam epitaxy apparatus having such a molecular beam source.

【0002】[0002]

【従来の技術】化合物半導体のエピタキシャル結晶成長
には主として分子線エピタキシー法(以下、本明細書で
はMBE法と略記する)や有機金属化学気相成長法(以
下、本明細書ではMOCVD法と略記する)などが一般
的に用いられている。
2. Description of the Related Art A molecular beam epitaxy method (hereinafter abbreviated as MBE method in the present specification) and a metal organic chemical vapor deposition method (hereinafter abbreviated as MOCVD method in the present specification) are mainly used for epitaxial crystal growth of a compound semiconductor. Are generally used.

【0003】一方、特開昭62−88329号公報には
II-VI族のエピタキシャル結晶の一例として砒化ガリウ
ム(GaAs)基板上へのセレン化亜鉛(ZnSe)の
エピタキシャル結晶を成長させ、ドーパントとして砒素
(As)、リン(P)、または窒素(N)を導入してp
型結晶を得るための構造が開示されている。また、米国
のDePuydtらによれば、MBE法にてrfプラズ
マセルにより窒素ラジカルビームを発生させ、1018
-3台の窒素ドーピングを実現する方法が提案されてお
り(Appl.Phys.Lett.57,2127
(1991))、これにより低抵抗のp型結晶が得られ
ることが示唆されている。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-88329 discloses
As an example of the II-VI group epitaxial crystal, an epitaxial crystal of zinc selenide (ZnSe) is grown on a gallium arsenide (GaAs) substrate, and arsenic (As), phosphorus (P), or nitrogen (N) is used as a dopant. Introduce p
Structures for obtaining mold crystals are disclosed. According to DePuydt et al. In the United States, a nitrogen radical beam is generated by an rf plasma cell by the MBE method at 10 18 c.
A method of realizing nitrogen doping of m −3 unit has been proposed (Appl. Phys. Lett. 57, 2127).
(1991)), which suggests that a low resistance p-type crystal can be obtained.

【0004】しかしながら、rfプラズマセルにより窒
素ラジカルビームを発生させるには、気圧条件を10-1
〜10-2torr程度にすることが一般的であるが、M
BE法の一般的な適用条件が10-7〜10-10torr
程度であることから、条件が一致せず、実際にはあまり
現実的ではなかった。また、プラズマによりラジカルビ
ームを発生させる場合、セルを構成するドーパント以外
の物質も叩かれて汚染物質としてエピタキシャル結晶内
に拡散し、その品質を著しく劣化させる心配もあった。
更に、このようなMBE装置の場合、上記プラズマセル
から発生したラジカルの平均自由行程が数mm程度であ
り、セルと基板との距離を短くする必要があることか
ら、ドーピングする基板の面積を大きくできない問題も
あった。
However, in order to generate the nitrogen radical beam by the rf plasma cell, the atmospheric pressure condition is set to 10 -1.
It is generally about 10 -2 torr, but M
The general application condition of the BE method is 10 −7 to 10 −10 torr.
Since it was a degree, the conditions did not match and it was not really realistic. Further, when a radical beam is generated by plasma, there is a concern that substances other than the dopants forming the cell may also be hit and diffused as contaminants into the epitaxial crystal, significantly deteriorating its quality.
Further, in the case of such an MBE device, the mean free path of radicals generated from the plasma cell is about several mm, and it is necessary to shorten the distance between the cell and the substrate. Therefore, the area of the substrate to be doped is increased. There were some problems that I couldn't do.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述したよう
な従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その主
な目的は、成長原料またはドーパントの励起が容易であ
り、かつ結晶成長条件を改善でき、更に構造の簡単なM
BE装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and its main purpose is to easily excite a growth raw material or a dopant and to satisfy crystal growth conditions. Can be improved and the structure is simple.
It is to provide a BE device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、高真空中にて基板の表面に、1種類若しくは複
数種類の成長原料及びドーパントを供給して化合物半導
体エピタキシャル結晶を成長させるべく前記成長原料及
びドーパントの少なくともいずれかの分子線発生源を有
する分子線エピタキシー装置であって、成長原料及びド
ーパントのいずれかがガスであって、内部に前記ガスが
供給されるようになっていると共に前記ラジカルの出口
が設けられたケーシングと、前記ガスを光分解し、かつ
励起可能なエネルギーの光を前記ケーシング内部に供給
する光源と、前記光源からの光を前記基板表面に導いて
該基板表面を活性化させる手段とを有する励起セル装置
を有することを特徴とする分子線エピタキシー装置を提
供することにより達成される。特に、前記基板表面を活
性化可能な電子線を該基板表面に照射する手段と、前記
基板表面に反射した電子線から結晶の成長状態を検出す
る手段とを更に有すると良い。
According to the present invention, the above-mentioned object is to grow a compound semiconductor epitaxial crystal by supplying one or more kinds of growth raw materials and dopants to the surface of a substrate in a high vacuum. A molecular beam epitaxy apparatus having a molecular beam generation source of at least one of the growth raw material and the dopant, wherein either the growth raw material or the dopant is a gas, and the gas is supplied to the inside. A casing provided with an outlet for the radicals, a light source that photolytically decomposes the gas, and supplies light of excitable energy into the casing, and guides light from the light source to the substrate surface. To provide a molecular beam epitaxy device having an excitation cell device having means for activating a substrate surface. It is made. In particular, it is preferable to further include means for irradiating the surface of the substrate with an electron beam capable of activating the surface of the substrate, and means for detecting a crystal growth state from the electron beam reflected on the surface of the substrate.

【0007】[0007]

【作用】上述の構成によれば、励起すべきガスを当該セ
ル装置のケーシング内に通すのみで、目的のガス以外の
不必要な物質を励起することなく該ガスを光励起でき
る。また、基板に光源からの光を導き照射することで、
結晶成長時に基板が活性化し、結晶成長が促進される。
更に基板表面に該表面を活性化可能な電子線を照射し、
かつその反射した電子線から結晶の成長状態を検出する
ことにより、結晶成長が一層促進されると共に成長状態
を管理できる。
According to the above structure, the gas to be excited can be photoexcited without passing through the casing of the cell device without exciting unnecessary substances other than the target gas. In addition, by guiding and irradiating the substrate with light from a light source,
The substrate is activated during crystal growth, and crystal growth is promoted.
Further, the substrate surface is irradiated with an electron beam capable of activating the surface,
Further, by detecting the crystal growth state from the reflected electron beam, the crystal growth can be further promoted and the growth state can be managed.

【0008】[0008]

【実施例】以下、添付の図面に従って本発明の好適実施
例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0009】図1は本発明が適用された第1の実施例を
示すMBE装置の模式的側断面図である。本実施例は砒
化ガリウム(GaAs)基板上へのセレン化亜鉛(Zn
Se)のエピタキシャル結晶を成長させ、ドーパントと
して窒素(N)を導入してp型結晶を得るためのMBE
装置である。
FIG. 1 is a schematic side sectional view of an MBE apparatus showing a first embodiment to which the present invention is applied. In this embodiment, zinc selenide (Zn) on a gallium arsenide (GaAs) substrate is used.
MBE for growing an epitaxial crystal of Se) and introducing nitrogen (N) as a dopant to obtain a p-type crystal
It is a device.

【0010】反応管1は方形断面をなすと共に鉛直方向
に延在し、その内部通路1aの中間部は反応室2をなし
ている。また、反応室2の上側部分には基板Bを下向き
に保持して回転させるサセプタ3が設けられている。こ
のサセプタ3には基板Bを加熱するための抵抗加熱ヒー
タが付設されている(図示せず)。
The reaction tube 1 has a rectangular cross section and extends in the vertical direction, and an intermediate portion of the internal passage 1a forms a reaction chamber 2. Further, a susceptor 3 for holding the substrate B downward and rotating it is provided in the upper portion of the reaction chamber 2. A resistance heater for heating the substrate B is attached to the susceptor 3 (not shown).

【0011】内部通路1aの図に於ける下側位置には基
板Bの表面に成長原料を分子線として供給するためのク
ヌーセンセル11が設けられている。また、クヌーセン
セル11と隣接する位置には、ドーパントとしての窒素
ラジカルを基板Bの表面に供給するべく、外部のアンモ
ニアガスの供給源(図示せず)に接続された励起セル装
置4が設けられている。
A Knudsen cell 11 for supplying the growth raw material as a molecular beam to the surface of the substrate B is provided at a lower position of the internal passage 1a in the figure. Further, at a position adjacent to the Knudsen cell 11, an excitation cell device 4 connected to an external ammonia gas supply source (not shown) is provided in order to supply nitrogen radicals as a dopant to the surface of the substrate B. ing.

【0012】図2に示すように、励起セル装置4は円錐
形をなし、その底面が基板Bと対向するように保持され
ている。励起セル装置4の底面には円形の窒素ラジカル
出口4aが設けられている。また、この出口4aの一部
から励起セル装置4内を臨む位置には、アンモニアガス
を光分解すると共に窒素ラジカルを発生させるのに充分
なエネルギーを有する(波長120nm〜190nm)
励起光を発生するための光源5が受容されている。
As shown in FIG. 2, the excitation cell device 4 has a conical shape and is held so that its bottom surface faces the substrate B. A circular nitrogen radical outlet 4 a is provided on the bottom surface of the excitation cell device 4. Further, at a position facing the inside of the excitation cell device 4 from a part of the outlet 4a, there is sufficient energy to photolyze ammonia gas and generate nitrogen radicals (wavelength 120 nm to 190 nm).
A light source 5 for receiving the excitation light is received.

【0013】励起セル装置4の上記底面と相反する側端
部にはアンモニアガス供給管6先端のガスノズル6aが
励起セル装置4内に突入するように設けられている。こ
のガスノズル6aは周面に多数のガス噴出口を有してい
る。尚、出口4aには該出口を選択的に開閉可能なシャ
ッタ7が設けられ、発生した窒素ラジカルを選択的に反
応室2に供給し得るようになっている。
A gas nozzle 6a at the tip of the ammonia gas supply pipe 6 is provided so as to project into the excitation cell device 4 at a side end portion opposite to the bottom surface of the excitation cell device 4. The gas nozzle 6a has a large number of gas ejection ports on its peripheral surface. The outlet 4a is provided with a shutter 7 capable of selectively opening and closing the outlet so that the generated nitrogen radicals can be selectively supplied to the reaction chamber 2.

【0014】ここで、励起セル装置4の円錐形長さL
は、その底面直径Dの5倍以上であり、かつ出口4aの
直径Sは底面直径Dの1/2以下となっている。これに
より励起セル装置4は所謂黒体炉をなし、外部に光源5
から照射された光が漏れることのないようになってい
る。また、円錐内部壁面4bは全面が鏡面となってお
り、光源5から照射された光を窒素ラジカルを生成する
ために有効に利用できるようになっている。
Here, the conical length L of the excitation cell device 4
Is 5 times or more the bottom surface diameter D, and the diameter S of the outlet 4a is 1/2 or less of the bottom surface diameter D. As a result, the excitation cell device 4 forms a so-called black body furnace, and the light source 5 is provided outside.
It is designed so that the light emitted from it does not leak. Further, the entire inner wall surface 4b of the cone is a mirror surface, and the light emitted from the light source 5 can be effectively used for generating nitrogen radicals.

【0015】尚、実際には励起セル装置4の円錐形長さ
L、底面直径D及び出口4aの直径Sとの関係は、ドー
パントガスの圧力、流速、窒素ラジカルの平均自由行
程、基板Bと上記直径Sの大きさとの関係などから定め
れば良い。
Actually, the relationship among the conical length L of the excitation cell device 4, the bottom surface diameter D and the diameter S of the outlet 4a is that the pressure of the dopant gas, the flow velocity, the mean free path of the nitrogen radicals, the substrate B, and the like. It may be determined based on the relationship with the size of the diameter S.

【0016】光源5は、内部に放電ガスが交換可能に充
填された放電管8と、放電管8内の放電ガスに放電光を
発生させるべくマイクロ波を該放電管8に供給するマイ
クロ波空洞共振器9とを有する、例えば特開昭61−1
2022号公報に開示された装置と同様な放電光発生装
置からなる。また、放電管8の先端部には励起セル装置
4内に放電光を照射するための第1の照射部8aと、基
板Bの表面に放電光を照射するための第2の照射部8b
とが設けられている。
The light source 5 comprises a discharge tube 8 in which a discharge gas is replaceably filled, and a microwave cavity for supplying a microwave to the discharge gas in the discharge tube 8 to generate discharge light. And a resonator 9, for example, JP-A-61-1
The discharge light generating device is similar to the device disclosed in Japanese Patent No. 2022. In addition, a first irradiation unit 8a for irradiating the discharge cell 8 with discharge light at the tip of the discharge tube 8 and a second irradiation unit 8b for irradiating the surface of the substrate B with discharge light.
And are provided.

【0017】放電管8へのガス供給部(図示せず)及び
マイクロ波空洞共振器9には、これらを制御するべく制
御装置10が接続されている。この制御装置10は放電
管8の近傍に設置された放電光の強度センサ10aに接
続され、該センサ10aからの放電光強度検出値に基づ
きマイクロ波空洞共振器9によるマイクロ波の発生量及
び放電ガスの圧力などを調整し、放電光強度をフィード
バック制御するようになっている。
A control unit 10 is connected to the gas supply unit (not shown) for the discharge tube 8 and the microwave cavity resonator 9 to control them. The control device 10 is connected to a discharge light intensity sensor 10a installed in the vicinity of the discharge tube 8, and based on the discharge light intensity detection value from the sensor 10a, the microwave generation amount and the discharge by the microwave cavity resonator 9 are generated. By adjusting the gas pressure and the like, the discharge light intensity is feedback-controlled.

【0018】サセプタ3、即ち基板Bと励起セル装置4
との間には、基板B表面に電子線を斜めに照射するため
の電子線照射源としての電子銃12と、基板B表面に反
射した電子線を検出可能なセンサ13とが設けられてい
る。このセンサ13は基板B表面に反射した電子線から
結晶成長状態を検出するためのセンサである。
Susceptor 3, ie substrate B and excitation cell device 4
An electron gun 12 as an electron beam irradiation source for obliquely irradiating the surface of the substrate B with an electron beam, and a sensor 13 capable of detecting the electron beam reflected on the surface of the substrate B are provided between and. .. The sensor 13 is a sensor for detecting a crystal growth state from an electron beam reflected on the surface of the substrate B.

【0019】次に本実施例の作動要領について説明す
る。まず砒化ガリウム基板Bをサセプタ3に下向きに保
持し、この基板Bを回転させると共に加熱する。このと
き、内部通路1aから成長原料を分子線としてクヌーセ
ンセル11から基板Bに供給する。また、励起セル装置
4の光源5を点灯し、かつアンモニアガスを管路6及び
ガスノズル6aを介して励起セル装置4内に供給する。
すると、このアンモニアガスから光励起した窒素ラジカ
ルが発生する。このとき、放電光強度をフィードバック
制御することにより、反応室5内への窒素ラジカルの供
給量を適正制御することができる。そして、シャッタ7
を選択的に開閉することにより、成長するセレン化亜鉛
のエピタキシャル結晶中に窒素をドーパントとして導入
することができる。
Next, the operating procedure of this embodiment will be described. First, the gallium arsenide substrate B is held downward on the susceptor 3, and the substrate B is rotated and heated. At this time, the growth raw material is supplied to the substrate B from the Knudsen cell 11 as a molecular beam from the internal passage 1a. Further, the light source 5 of the excitation cell device 4 is turned on, and ammonia gas is supplied into the excitation cell device 4 through the pipe line 6 and the gas nozzle 6a.
Then, photoexcited nitrogen radicals are generated from this ammonia gas. At this time, the amount of nitrogen radicals supplied into the reaction chamber 5 can be appropriately controlled by feedback-controlling the intensity of the discharge light. Then, the shutter 7
By selectively opening and closing, nitrogen can be introduced as a dopant into the growing epitaxial crystal of zinc selenide.

【0020】一方、両ガスを反応室2内に供給すると同
時に第2の照射部から基板Bに向けて光を照射する。こ
の光はセレン化亜鉛の禁止帯(バンドギャップ)よりも
高いエネルギーの光であることから基板B表面のセレン
化亜鉛の結晶成長が促進される。
On the other hand, both gases are supplied into the reaction chamber 2, and at the same time, light is irradiated from the second irradiation section toward the substrate B. Since this light has a higher energy than the band gap (band gap) of zinc selenide, the crystal growth of zinc selenide on the surface of the substrate B is promoted.

【0021】更に、電子銃12から基板B表面に向けて
電子線を照射する。これにより結晶成長が一層促進され
ると共に基板B表面に反射した電子線をセンサ13にて
検出することにより結晶成長状態を監視することができ
る。
Further, an electron beam is emitted from the electron gun 12 toward the surface of the substrate B. As a result, the crystal growth is further promoted and the crystal growth state can be monitored by detecting the electron beam reflected on the surface of the substrate B by the sensor 13.

【0022】図3は本発明が適用された第2の実施例を
示す図2と同様な図である。本実施例の構成は概ね第1
の実施例と同様であり、第1の実施例と同様な部分には
同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
FIG. 3 is a view similar to FIG. 2 showing a second embodiment to which the present invention is applied. The configuration of this embodiment is almost first
The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0023】本実施例の全体構成は概ね第1の実施例と
同様であるが、励起セル装置24が有底の円筒形をな
し、その一方の底面が基板Bと対向すると共に円形の窒
素ラジカル出口24aが設けられている。また、この出
口24aの一部から励起セル装置24内を臨む位置に
は、第1の実施例と同様な放電管28と、マイクロ波空
洞共振器29とを有する放電光発生装置からなる光源2
5が設けられている。この光源25に於ける放電管28
の先端部には励起セル装置24内に放電光を照射する照
射部28aのみが設けられている。
The overall structure of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, except that the excitation cell device 24 has a bottomed cylindrical shape, one bottom surface of which faces the substrate B and a circular nitrogen radical. An outlet 24a is provided. Further, at a position where the inside of the excitation cell device 24 is exposed from a part of the outlet 24a, the light source 2 including the discharge light generating device having the discharge tube 28 and the microwave cavity resonator 29 similar to those of the first embodiment.
5 are provided. Discharge tube 28 in this light source 25
Only the irradiation part 28a for irradiating the discharge cell device 24 with the discharge light is provided at the tip of the.

【0024】一方、上記底面と相反する側の他方の底面
にはアンモニアガス供給管26先端のガスノズル26a
が励起セル装置24内に突入するように設けられてい
る。また、励起セル装置24の内部壁面24bは全面が
鏡面となっている。これにより或る程度の光が壁面24
bで反射され、出口24aを介して基板Bに照射される
ようになっている。それ以外の構成は第1の実施例と同
様である。
On the other hand, a gas nozzle 26a at the tip of the ammonia gas supply pipe 26 is provided on the other bottom surface opposite to the bottom surface.
Are provided so as to plunge into the excitation cell device 24. The entire inner wall surface 24b of the excitation cell device 24 is a mirror surface. As a result, a certain amount of light is transmitted to the wall surface 24.
It is reflected by b and is irradiated onto the substrate B through the outlet 24a. The other structure is the same as that of the first embodiment.

【0025】尚、上記各実施例では励起セル装置を円錐
形または円筒形としたが、角錐形または断面が多角形を
なす筒形などとしても良い。また、上記各実施例では励
起セル装置の内部壁面の全面またはその殆どを全反射す
る鏡面としたが、実際は例えば乱反射する拡散面として
も良い。更に、上記各実施例では光源を放電光発生装置
により構成したが、通常のD2ランプなどを用いても良
い。
In each of the above embodiments, the excitation cell device has a conical shape or a cylindrical shape, but it may have a pyramid shape or a cylindrical shape having a polygonal cross section. Further, in each of the above-described embodiments, the entire inner wall surface of the excitation cell device or most of the inner wall surface is a mirror surface that totally reflects, but in reality, it may be a diffused surface that diffusely reflects. Furthermore, in each of the above-mentioned embodiments, the light source is constituted by the discharge light generator, but a normal D2 lamp or the like may be used.

【0026】[0026]

【発明の効果】上記した説明により明らかなように、本
発明に基づく分子線エピタキシー装置によれば、内部に
ガスが供給されるようになっていると共にラジカルの出
口が設けられたケーシングと、このガスを光分解し、か
つ励起可能なエネルギーの光をケーシング内部に供給す
る光源とを有する励起セル装置をクヌーセンセルと併用
することにより、容易に成長原料ガスまたはドーパント
ガスを励起でき、かつそれ以外の不必要な物質を励起す
る心配もない。また、光源からの光を部分的に基板表面
に導いて該基板表面を活性化させることにより結晶成長
が促進され、早期に化合物半導体エピタキシャル結晶を
成長させることができる。加えて、基板表面に該表面を
活性化可能な電子線を照射し、かつその反射した電子線
から結晶の成長状態を検出することにより、結晶成長が
一層促進されると共に成長状態を管理できる。
As is apparent from the above description, according to the molecular beam epitaxy apparatus of the present invention, a casing is provided with a gas inside and a radical outlet is provided, and By using a Knudsen cell together with an excitation cell device having a light source that photolyzes a gas and supplies light of excitable energy to the inside of the casing, it is possible to easily excite a growth source gas or a dopant gas, and other than that. There is no need to worry about exciting unnecessary substances. Further, by partially guiding the light from the light source to the surface of the substrate to activate the surface of the substrate, crystal growth is promoted, and a compound semiconductor epitaxial crystal can be grown early. In addition, by irradiating the surface of the substrate with an electron beam capable of activating the surface and detecting the crystal growth state from the reflected electron beam, the crystal growth can be further promoted and the growth state can be controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of FIG.

【図3】本発明の第2の実施例を示す図2と同様な側断
面図である。
FIG. 3 is a side sectional view similar to FIG. 2, showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応管 1a 内部通路 2 反応室 3 サセプタ 4 励起セル装置 4a 窒素ラジカル出口 4b 壁面 5 光源 5a 第1の照射部 5b 第2の照射部 6 管路 7 シャッタ 8 放電管 9 マイクロ波空洞共振器 10 制御装置 10a 強度センサ 11 クヌーセンセル 12 電子銃 13 センサ 24 励起セル装置 24a 窒素ラジカル出口 24b 壁面 25 光源 25a 照射部 26 管 26a ガスノズル 28 放電管 29 マイクロ波空洞共振器 1 Reaction Tube 1a Internal Passage 2 Reaction Chamber 3 Susceptor 4 Excitation Cell Device 4a Nitrogen Radical Outlet 4b Wall Surface 5 Light Source 5a First Irradiation Section 5b Second Irradiation Section 6 Pipeline 7 Shutter 8 Discharge Tube 9 Microwave Cavity Resonator 10 Control device 10a Strength sensor 11 Knudsen cell 12 Electron gun 13 Sensor 24 Excitation cell device 24a Nitrogen radical outlet 24b Wall surface 25 Light source 25a Irradiation part 26 Tube 26a Gas nozzle 28 Discharge tube 29 Microwave cavity resonator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/26 8617−4M ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/26 8617-4M

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高真空中にて基板の表面に、1種類若
しくは複数種類の成長原料及びドーパントを供給して化
合物半導体エピタキシャル結晶を成長させるべく前記成
長原料及びドーパントの少なくともいずれかの分子線発
生源を有する分子線エピタキシー装置であって、 成長原料及びドーパントのいずれかがガスであって、 内部に前記ガスが供給されるようになっていると共に前
記ラジカルの出口が設けられたケーシングと、前記ガス
を光分解し、かつ励起可能なエネルギーの光を前記ケー
シング内部に供給する光源と、前記光源からの光を前記
基板表面に導いて該基板表面を活性化させる手段とを有
する励起セル装置を有することを特徴とする分子線エピ
タキシー装置。
1. Generation of a molecular beam of at least one of the growth raw material and the dopant in order to grow a compound semiconductor epitaxial crystal by supplying one or a plurality of types of growth raw materials and the dopant to the surface of the substrate in a high vacuum. A molecular beam epitaxy apparatus having a source, wherein one of a growth raw material and a dopant is a gas, the casing is provided with the gas, and the radical outlet is provided, An excitation cell device comprising a light source that photolyzes a gas and supplies light having excitable energy to the inside of the casing, and means for guiding the light from the light source to the substrate surface to activate the substrate surface. A molecular beam epitaxy device characterized by having.
【請求項2】 前記基板表面を活性化可能な電子線を
該基板表面に照射する手段と、 前記基板表面に反射した電子線から結晶の成長状態を検
出する手段とを更に有することを特徴とする請求項1に
記載の分子線エピタキシー装置。
2. The apparatus further comprises means for irradiating the surface of the substrate with an electron beam capable of activating the surface of the substrate, and means for detecting a crystal growth state from the electron beam reflected on the surface of the substrate. The molecular beam epitaxy apparatus according to claim 1.
【請求項3】 前記光源が、内部に放電ガスが交換可
能に充填された放電管と、前記放電管内の放電ガスに放
電光を発生させるべくマイクロ波を照射するマイクロ波
空洞共振器とを具備する放電光発生装置からなることを
特徴とする請求項1若しくは請求項2に記載の分子線エ
ピタキシー装置。
3. The light source comprises a discharge tube in which a discharge gas is replaceably filled, and a microwave cavity resonator for irradiating microwaves to generate discharge light in the discharge gas in the discharge tube. 3. The molecular beam epitaxy apparatus according to claim 1 or 2, which comprises a discharge light generator.
【請求項4】 前記光源が、前記ケーシング内及び前
記基板表面に光を照射する照射部を有し、 前記ケーシングが、前記光源から該ケーシング内に照射
された光が外部に漏出しない黒体炉をなすことを特徴と
する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の分子線エ
ピタキシー装置。
4. The black body furnace, wherein the light source has an irradiating unit for irradiating the inside of the casing and the surface of the substrate with light, and the casing prevents the light emitted from the light source into the casing from leaking to the outside. The molecular beam epitaxy apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
【請求項5】 前記黒体炉が、筒形、円錐形及び角錐
形のうちのいずれかの形状をなすことを特徴とする請求
項4に記載の分子線エピタキシー装置。
5. The molecular beam epitaxy apparatus according to claim 4, wherein the black body furnace has any one of a cylindrical shape, a conical shape, and a pyramidal shape.
【請求項6】 前記ケーシングが、前記光源から該ケ
ーシング内に照射された光の一部を前記基板表面に導く
形状をなすことを特徴とする請求項1乃至請求項3のい
ずれかに記載の分子線エピタキシー装置。
6. The method according to claim 1, wherein the casing has a shape that guides a part of the light emitted from the light source into the casing to the surface of the substrate. Molecular beam epitaxy equipment.
【請求項7】 前記ケーシングの内壁面が、前記光源
から照射された光を反射する鏡面をなすことを特徴とす
る請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の分子線エピ
タキシー装置。
7. The molecular beam epitaxy apparatus according to claim 1, wherein an inner wall surface of the casing forms a mirror surface that reflects light emitted from the light source.
【請求項8】 前記ドーパントが、V族元素の単体、
V族元素の化合物及びI族元素の化合物から選択される
一員のガスからなることを特徴とする請求項1乃至請求
項7のいずれかに記載の分子線エピタキシー装置。
8. The dopant is a group V element simple substance,
The molecular beam epitaxy apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the molecular beam epitaxy device comprises a member gas selected from a group V element compound and a group I element compound.
【請求項9】 前記V族元素が、窒素、リン、砒素及
びアンチモンからなり、 前記I族元素の化合物が、リチウムのアルキル化合物か
らなることを特徴とする請求項8に記載の分子線エピタ
キシー装置。
9. The molecular beam epitaxy apparatus according to claim 8, wherein the group V element is nitrogen, phosphorus, arsenic, and antimony, and the group I element compound is a lithium alkyl compound. .
JP7036192A 1992-02-20 1992-02-20 Molecular beam epitaxy equipment Withdrawn JPH05234916A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9180142B2 (en) 2009-01-27 2015-11-10 Reddress Ltd. Wound dressings, methods and apparatus for making same and storage and use thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9180142B2 (en) 2009-01-27 2015-11-10 Reddress Ltd. Wound dressings, methods and apparatus for making same and storage and use thereof

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