JPH054956B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、分子線源に係り、特に分子線エピタ
キシー装置に用いられる分子線源に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来の分子線源の構造やその基本概念は、工業
調査会発行“分子線エピタキシー技術”（高橋清
編著）のP.67〜P.71において論じられている。そ
の一例を第３図に示す。第３図に示す分子線源に
おいて、ヒータ２はらせん状に巻かれ、るつぼ１
を加熱するようになつている。またこれら蒸発源
を保持するケース３は、モリブデンで作られてお
り、フランジ４により固定され、フランジ４は、
熱電対６の配線を内部に有する支柱５によつて固
定される。

また他の従来の分子線源の他の実施例を第４図
ａ，ｂに示す。第４図ａ，ｂの分子線源と第３図
の分子線源の違いは、ヒータがらせん状でなく、
図の上下に往復するようにし、全体で円筒形とな
りるつぼ１を取り囲んでいる。またフランジ４は
２本の支柱５ｂによつて固定保持されている。ヒ
ータリード部７は絶縁物のさやの中に高融点金属
の導伝体を配している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一般に分子線源は、蒸着する相手基板（分子線
源のるつぼの開口部の上方に設置する。図示せ
ず）に対する姿勢を確保することが均一な膜厚を
得る上で非常に重要であり、加熱時の変形等に対
し、十分な剛性が要求される。また分子線の取付
用フランジ（第４図に図示）への熱伝導を極小に
することにより大気中での配線の信頼性の向上、
および真空内でのアウトガスの低減を図る上で重
要である。

上記従来技術による分子線源の構造において、
前者はヒータリード部７が２本、支柱５ａが１本
計３本の金属の柱を必要とし、下部取付用フラン
ジ（図示せず）に対する熱伝導が大きく問題があ
る。また、ヒータ２とヒータリード部７との接続
をケース３内部で行うため、止めネジの焼付等の
問題がある。また蒸発源部は支柱５ａによりフラ
ンジ４の中央１か所でネジ止めされているため、
剛性が十分でない。さらにヒータリード部７は全
て金属により成り、取付時は真空中に露出された
おり、分子線源以外の構造物との接触事故や分子
線エピタキシー装置の真空内に発生するフレーク
状の異物等の飛散により絶縁不良を起す可能性が
あり問題である。

また後者においては、ヒータリード部７は、ヒ
ータより電流密度を低減して発熱を抑えるに足る
太さの金属により導伝体を構成し、ケース３の内
部での配線固定のためのネジ止め部がない点では
前者より優れているが、絶縁物のさやが露出し、
取り扱いや輸送に対して弱いという欠点がある。
また台座１０とケース３との間に支柱５ｂが２本
ヒータリード部が２本、熱電対が１本の計５本の
構造物を有し、メンテナンス性も悪く、またその
ための加工にも費用がかかる問題がある。さらに
フランジ４から台座１０への熱伝導を低減するた
め、支柱５ｂの断面積を大きくすることができ
ず、そのため支柱径を太くできず、蒸発部の剛性
が不足する問題があつた。

本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み、剛
性があり、メンテナンス性も良く、熱伝導に問題
がなく、かつ絶縁保護が図られる分子線源を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、蒸発源部を支える支柱を２本とし
て太くし、パイプ状の断面とし、中部の孔に絶縁
物によつて囲まれたヒータの電流導入用の金属管
を設け、かつ該金属管で保護された電流線端子を
大気と隔絶したフランジに設けることにより達成
される。

〔作用〕

絶縁物によつて囲まれたヒータのリード部はフ
ランジに設けられた電流線端子及び金属管により
支柱の内部に保持されるため、破損や断線の危険
もなく、かつ、絶縁保護が図られ、外部から見る
と蒸発部と台座又は、台座とフランジのそれぞれ
の間には支柱２本と熱電対の配線、又は台座と電
流線端子と導入端子だけとなり、メンテナンス性
（熱電対のるつぼ底部への当り具合の調整作業等）
が向上する。

支柱は、径が従来と比べて増大でき、また蒸発
部に対して２か所で支えるため、剛性が増す。

また支柱は従来に比べて同等以下の断面積とな
るように外径、内径および断面積を低減するため
に設ける孔の径を選べば、熱伝導に対し、何ら不
安がない。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図により説明す
る。

第１図で、１はるつぼ、２はヒータ、３はケー
ス、４は蒸発源のフランジである。５ｃは支柱、
６は熱電対であり、絶縁物のガイシ１２により保
護されている。７′はヒータリード部、９は熱シ
ールド部、１０′は台座である。

本実施例では支柱５ｃの内部にヒータリード部
７′が設けられており、ヒータリード部が保護さ
れており、破損の防止を図つている。また台座１
０′と蒸発源のフランジ４との間には外部から見
ると支柱５ｃが２本と熱電対のガイシ１２がある
だけであり、熱電対の調整部１４に対しメンテナ
ンス性を向上させることができる。また支柱５ｃ
には孔１３を多数設け、断面積が従来と同等以下
になるようにし、熱伝導の増大を防止できる。さ
らに支柱径が増大したことにより、蒸発源部の固
定保持に対する剛性を増大させることができる。

また、この他に第２図に示すごとく、支柱５ｃ
とフランジ４との間にさらに別のフランジ４′を
設け、ケース３の折り曲げ部３ａをフランジ４と
４′の間にはさみ込み支柱５ｃのネジで固定して、
ケース３を固定し、さらに剛性の向上を図つても
良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、分子線源の破損や断線の危険
もなく、かつ絶縁保護やメンテナンス性を向上で
きると共に、剛性が増大し、熱伝導も従来と同等
以下にすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の分子線源の縦断面
図、第２図は本発明の他の実施例の分子線源の要
部縦断面図、第３図および第４図ａ，ｂは従来の
分子線源の縦断面図である。 １……るつぼ、２……ヒータ、３……ケース、
４……フランジ、５ａ，５ｂ，５ｃ……支柱、
７，７′……ヒータリード部、１０……台座。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原料を入れるるつぼと、該るつぼの周囲に加
   熱用のヒータを設け、該ヒータの周囲に外部への
   熱の逃げを低減する複数枚の高融点金属の薄板よ
   り成る熱シールド部を有し、前記るつぼ、ヒー
   タ、熱シールド部を保持するためのケースと、該
   ケース中に前記ヒータへの電流を導入するリード
   線部と、前記るつぼ中の原料の温度を測定するた
   めの熱電対と、前記ケースの保持するための支柱
   と、該支柱を取りつけるための台座と、真空と大
   気とを隔絶するために用いるフランジとを有し、
   該フランジに前記台座およびヒータへの電流を導
   入するための電流線端子および前記熱電対の導入
   線端子を設けて成る分子線源において、 前記ケースを保持するために用いる支柱をパイ
   プ状の断面として２本設け、該支柱の内部にそれ
   ぞれ金属管で保護され、前記ヒータへの電流を導
   入する絶縁物によつて囲まれたリード線部を設
   け、かつ該金属管で保護され一体となつた電流線
   端子を前記大気と隔絶したフランジに設けたこと
   を特徴とする分子線源。