JPH0582357B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0582357B2 JPH0582357B2 JP13325489A JP13325489A JPH0582357B2 JP H0582357 B2 JPH0582357 B2 JP H0582357B2 JP 13325489 A JP13325489 A JP 13325489A JP 13325489 A JP13325489 A JP 13325489A JP H0582357 B2 JPH0582357 B2 JP H0582357B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- chamber
- temperature
- vapor pressure
- growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 95
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 18
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 12
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 12
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 10
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002109 crystal growth method Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000006163 transport media Substances 0.000 description 2
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910007709 ZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、結晶成長方法に関し、特に−族
等の化合物半導体の結晶成長方法に関する。
等の化合物半導体の結晶成長方法に関する。
[従来の技術]
従来、ハロゲンガスを用いた−族化合物半
導体の気相結晶成長が知られている。この例を第
2図A,Bに示す。
導体の気相結晶成長が知られている。この例を第
2図A,Bに示す。
第2図Aに示すように、石英アンプル21の下
部にソース結晶粉末23と輸送剤としてのヨウ素
等のハロゲン25を入れ、アンプル上部にテーパ
(θ=60〜70度)を付け、その上に(111)面成長
した種結晶27、石英棒29を配し、真空封入し
た。
部にソース結晶粉末23と輸送剤としてのヨウ素
等のハロゲン25を入れ、アンプル上部にテーパ
(θ=60〜70度)を付け、その上に(111)面成長
した種結晶27、石英棒29を配し、真空封入し
た。
この成長アンプルを縦型炉中に垂直に配置し、
第2図Bに示すような所定の温度分布を設定す
る。上下方向の温度差により対流拡散が起こり、
高温部、低温部で以下の反応が起こる。
第2図Bに示すような所定の温度分布を設定す
る。上下方向の温度差により対流拡散が起こり、
高温部、低温部で以下の反応が起こる。
高温:RP〓R〓+X2→R〓X2+1/2R〓2
低温:RP〓R〓+X2←R〓X2+1/2R〓2
R〓……族原子
R〓……族原子
X……ハロゲン原子
この反応により高温部ではソース材料のハロゲ
ン化が起こり、低温部では再びソース材料を析出
してハロゲンガスが生じる。石英アンプル21下
部の原料を上部の種結晶27に輸送するため、下
部を高温部、上部を低温部とする温度分布を形成
している。このようにして、ソース材料の輸送が
行われ、種結晶上に結晶成長させる。
ン化が起こり、低温部では再びソース材料を析出
してハロゲンガスが生じる。石英アンプル21下
部の原料を上部の種結晶27に輸送するため、下
部を高温部、上部を低温部とする温度分布を形成
している。このようにして、ソース材料の輸送が
行われ、種結晶上に結晶成長させる。
[発明が解決しようとする課題]
以上のような従来技術によれば:
(1) ヨウ素等のハロゲン物質との反応を利用して
成長させるため、成長結晶中のハロゲンが高濃
度に取り込まれる。この為、高純度な結晶が成
長できず、伝導型の制御が困難である。
成長させるため、成長結晶中のハロゲンが高濃
度に取り込まれる。この為、高純度な結晶が成
長できず、伝導型の制御が困難である。
(2) また、輸送媒体として蒸気圧の高いハロゲン
を大量にアンプル内に投入するため、成長時の
成長容器内の蒸気圧が高くアンプル爆発の危険
性がある。
を大量にアンプル内に投入するため、成長時の
成長容器内の蒸気圧が高くアンプル爆発の危険
性がある。
(3) また、高い蒸気圧を持つハロゲン物質を大量
にアンプル内に含み、かつアンプル構造上蒸気
圧制御したい構成元素がハロゲンと化合してし
まうため蒸気圧制御が困難であり、化学量論的
組成からのずれが大きく、高品位な結晶の成長
が難しい。
にアンプル内に含み、かつアンプル構造上蒸気
圧制御したい構成元素がハロゲンと化合してし
まうため蒸気圧制御が困難であり、化学量論的
組成からのずれが大きく、高品位な結晶の成長
が難しい。
本発明の目的は、輸送用ハロゲンを用いず、高
純度、高品位の化合物半導体結晶を気相成長でき
る結晶成長方法を提供することである。
純度、高品位の化合物半導体結晶を気相成長でき
る結晶成長方法を提供することである。
本発明の他の目的は、化合物半導体の構成元素
の蒸気圧を制御しつつ、高純度、高品位の化合物
半導体結晶を気相成長できる結晶成長方法を提供
することである。
の蒸気圧を制御しつつ、高純度、高品位の化合物
半導体結晶を気相成長できる結晶成長方法を提供
することである。
[課題を解決するための手段]
上記課題を解決するため、高温室及び低温室を
有し、高温室及び低温室の間が実効的に断面積の
小さな中間領域を介して接続され、該高温室にソ
ース結晶を、かつ該低温室のヒートシンク上に種
結晶を配置し、前記中間領域に実効的に断面積の
小さな管で蒸気圧制御室を接続した結晶成長装置
を用い、蒸気圧制御室内の温度及び高温室の温度
と低温室の温度との温度差を制御して結晶を成長
させる方法において、制御蒸気圧をソース結晶か
ら発する同一成分の蒸気圧の0.5〜3.5倍かけるこ
とを特徴とする化合物半導体の結晶成長方法が提
供される。
有し、高温室及び低温室の間が実効的に断面積の
小さな中間領域を介して接続され、該高温室にソ
ース結晶を、かつ該低温室のヒートシンク上に種
結晶を配置し、前記中間領域に実効的に断面積の
小さな管で蒸気圧制御室を接続した結晶成長装置
を用い、蒸気圧制御室内の温度及び高温室の温度
と低温室の温度との温度差を制御して結晶を成長
させる方法において、制御蒸気圧をソース結晶か
ら発する同一成分の蒸気圧の0.5〜3.5倍かけるこ
とを特徴とする化合物半導体の結晶成長方法が提
供される。
[作用]
ハロゲンガスを用いずに化合物半導体を真空に
封じているため、ハロゲン化物を取り込むことな
く化合物半導体の結晶が成長する。
封じているため、ハロゲン化物を取り込むことな
く化合物半導体の結晶が成長する。
輸送剤としての蒸気圧の高いハロゲンを投入し
ていないので、結晶成長時のアンプル内圧力を低
減することができる。
ていないので、結晶成長時のアンプル内圧力を低
減することができる。
温度勾配による濃度拡散によつて、種結晶上に
結晶成長する。また気相で供給されたソース原子
が種結晶上を泳動することにより、エピタキシヤ
ル結晶が成長する。
結晶成長する。また気相で供給されたソース原子
が種結晶上を泳動することにより、エピタキシヤ
ル結晶が成長する。
また、種結晶室の上部の実効的に断面積の小さ
な領域に、蒸気圧制御室を接続し、ソース結晶室
中で成長している結晶に直接構成元素の蒸気圧を
種結晶から発生する同一成分の蒸気圧の0.5〜3.5
倍印加することにより、蒸気圧制御を行い、化学
量論的組成からのずれを制御できる。
な領域に、蒸気圧制御室を接続し、ソース結晶室
中で成長している結晶に直接構成元素の蒸気圧を
種結晶から発生する同一成分の蒸気圧の0.5〜3.5
倍印加することにより、蒸気圧制御を行い、化学
量論的組成からのずれを制御できる。
[実施例]
第1図A,Bに結晶成長装置1の概略図を示
す。結晶成長装置1は−族化合物半導体のソ
ース結晶2が配されているソース結晶室3、種結
晶4が配されている種結晶室5、−族化合物
半導体の構成元素ないしその化合物の蒸気圧源6
を配した蒸気圧制御室7を有し、かつソース結晶
室(高温室)3と種結晶室(低温室)5が、中間
に石英の無垢棒9を挿入することにより形成され
た実効的に小さな断面積を有する中間領域11で
接続されている。このため、高温室から移行する
高い運動エネルギのガス分子が中間領域11中で
の衝突において平衡状態に低下し、種結晶上に結
晶成長を行う。
す。結晶成長装置1は−族化合物半導体のソ
ース結晶2が配されているソース結晶室3、種結
晶4が配されている種結晶室5、−族化合物
半導体の構成元素ないしその化合物の蒸気圧源6
を配した蒸気圧制御室7を有し、かつソース結晶
室(高温室)3と種結晶室(低温室)5が、中間
に石英の無垢棒9を挿入することにより形成され
た実効的に小さな断面積を有する中間領域11で
接続されている。このため、高温室から移行する
高い運動エネルギのガス分子が中間領域11中で
の衝突において平衡状態に低下し、種結晶上に結
晶成長を行う。
種結晶室5下部にカーボン、ピロリテイツク窒
化ボロン(PBN)、石英等の熱伝導率の高い材質
をヒートシンク13として配置し、その上に種結
晶4を配置する。種結晶4の上に種結晶止め17
として円筒状の石英管を配置して種結晶4がヒー
トシンク13上に確実に密着するようにする。
化ボロン(PBN)、石英等の熱伝導率の高い材質
をヒートシンク13として配置し、その上に種結
晶4を配置する。種結晶4の上に種結晶止め17
として円筒状の石英管を配置して種結晶4がヒー
トシンク13上に確実に密着するようにする。
さらに、種結晶室(低温室)5の上部の実効的
に断面積の小さな中間領域11に実効的に断面積
の小さな管8により蒸気圧制御室7を接続し、種
結晶室5中で成長している結晶に直接蒸気圧制御
成分を供給できる構造を作つている。この構造に
より、結晶成長と同時に蒸気圧制御を成長結晶に
施し、成長結晶の化学論的組成を制御可能にし
た。
に断面積の小さな中間領域11に実効的に断面積
の小さな管8により蒸気圧制御室7を接続し、種
結晶室5中で成長している結晶に直接蒸気圧制御
成分を供給できる構造を作つている。この構造に
より、結晶成長と同時に蒸気圧制御を成長結晶に
施し、成長結晶の化学論的組成を制御可能にし
た。
この結晶成長装置1に第1図Bに示すような温
度分布を設定する。ソース結晶2はソース温度
T1に保たれ、一定の原料蒸気圧を発生する。構
成元素ないしその化合物6は蒸気圧源温度T2に
保たれ、構成元素の蒸気圧をソース結晶室3に供
給する。ここではT1>T2であり、蒸気圧制御室
7の温度を調整することで種結晶室5内の構成元
素の蒸気圧を制御する。種結晶4は、T1>T3で
ある結晶成長温度T3に保たれる。ソース結晶室
3から輸送されてきた気相材料が種結晶4上にエ
ピタキシヤルに成長する。
度分布を設定する。ソース結晶2はソース温度
T1に保たれ、一定の原料蒸気圧を発生する。構
成元素ないしその化合物6は蒸気圧源温度T2に
保たれ、構成元素の蒸気圧をソース結晶室3に供
給する。ここではT1>T2であり、蒸気圧制御室
7の温度を調整することで種結晶室5内の構成元
素の蒸気圧を制御する。種結晶4は、T1>T3で
ある結晶成長温度T3に保たれる。ソース結晶室
3から輸送されてきた気相材料が種結晶4上にエ
ピタキシヤルに成長する。
−族化合物半導体の代表例としてZnSeを
例にとり、この装置を用いた結晶成長方法を説明
する。第1図Aに示した構造を有する石英アンプ
ル10を弗酸及び酸洗浄し、真空中で空焼きを施
す。このアンプルの底部のヒートシンク13上
に、種結晶4としてスライシング、ラツピング、
アルミナ等によるポリシングおよびケミカルエツ
チングを行なつた(|||)面ZnSe単結晶を配
し、円筒状の石英管17で種結晶4を固定する。
例にとり、この装置を用いた結晶成長方法を説明
する。第1図Aに示した構造を有する石英アンプ
ル10を弗酸及び酸洗浄し、真空中で空焼きを施
す。このアンプルの底部のヒートシンク13上
に、種結晶4としてスライシング、ラツピング、
アルミナ等によるポリシングおよびケミカルエツ
チングを行なつた(|||)面ZnSe単結晶を配
し、円筒状の石英管17で種結晶4を固定する。
また、蒸気圧源6として、ZnSeの構成元素で
あるZnあるいはSeを洗浄したものを蒸気圧制御
室7に入れる。アンプル本体の種結晶室5上にス
ペーサ9を支持するためのくぼみ18を形成し、
スペーサ9として石英の無垢棒を挿入し、その周
囲に実効的に小さな断面積の中間領域11を作
る。スペーサ9の上にソース結晶2として成長温
度より低温で合成されたZnSe多結晶、例えば
CVD多結晶インゴツトを配し、例えば10-6Torr
以上の高真空で真空封入した。
あるZnあるいはSeを洗浄したものを蒸気圧制御
室7に入れる。アンプル本体の種結晶室5上にス
ペーサ9を支持するためのくぼみ18を形成し、
スペーサ9として石英の無垢棒を挿入し、その周
囲に実効的に小さな断面積の中間領域11を作
る。スペーサ9の上にソース結晶2として成長温
度より低温で合成されたZnSe多結晶、例えば
CVD多結晶インゴツトを配し、例えば10-6Torr
以上の高真空で真空封入した。
この成長アンプルを第1図Bに示すような所定
の温度分布を有する縦型炉中に垂直に設置する。
アンプルの各部が所定温度になると、ソース結晶
室3内でソース結晶2から蒸発した蒸気は1次原
料ガスを構成し、実効的に断面積の小さな中間領
域11を介して種結晶室5に供給される。
の温度分布を有する縦型炉中に垂直に設置する。
アンプルの各部が所定温度になると、ソース結晶
室3内でソース結晶2から蒸発した蒸気は1次原
料ガスを構成し、実効的に断面積の小さな中間領
域11を介して種結晶室5に供給される。
一方、蒸気圧制御室7からは制御された蒸気圧
が実効的に断面積の小さな中間領域11に供給さ
れ、上述の1次原料ガスと共に所望の構成の原料
ガスを構成する。
が実効的に断面積の小さな中間領域11に供給さ
れ、上述の1次原料ガスと共に所望の構成の原料
ガスを構成する。
種結晶4は、このような原料ガスが温度差によ
り輸送されるようにソース結晶2より低い温度に
設定されており、狭い領域11を通つて供給され
た原料ガスをうけてエピタキシヤル成長を生じさ
せる。上部が高温で下部が低温なので対流は生じ
ず、拡散によつて原料ガスの輸送が行われる。
り輸送されるようにソース結晶2より低い温度に
設定されており、狭い領域11を通つて供給され
た原料ガスをうけてエピタキシヤル成長を生じさ
せる。上部が高温で下部が低温なので対流は生じ
ず、拡散によつて原料ガスの輸送が行われる。
このように蒸気圧制御下で温度差により、高温
室(ソース結晶室)3から低温室(種結晶室)5
に実効的に断面積の小さな領域11を介してソー
ス材料が気相の状態で輸送される。種結晶4はヒ
ートシンク13により熱的冷却をうけ、その上に
種結晶の性質を受け継いだ(|||)面方向の高
純度単結晶が成長する。
室(ソース結晶室)3から低温室(種結晶室)5
に実効的に断面積の小さな領域11を介してソー
ス材料が気相の状態で輸送される。種結晶4はヒ
ートシンク13により熱的冷却をうけ、その上に
種結晶の性質を受け継いだ(|||)面方向の高
純度単結晶が成長する。
成長条件の1例をあげて説明する。成長速度
は、成長温度T3、温度差ΔT=T1−T3に依存す
るが、例えば成長温度T3=950℃、温度差ΔT=
10℃におけるZn圧に対する成長速度を第3図に
示す。
は、成長温度T3、温度差ΔT=T1−T3に依存す
るが、例えば成長温度T3=950℃、温度差ΔT=
10℃におけるZn圧に対する成長速度を第3図に
示す。
亜鉛圧PZnが増加するにつれて成長速度が小さ
くなる。4Torr以上では約2μm/hr以下に落ち
る。
くなる。4Torr以上では約2μm/hr以下に落ち
る。
Zn圧が3.0〜6.4Torrの範囲内で鏡面成長が得ら
れ、Zn圧が8.0Torr以上になると(つまりソース
材料の圧力の4.3倍以上になると)結晶成長が得
られなかつた。
れ、Zn圧が8.0Torr以上になると(つまりソース
材料の圧力の4.3倍以上になると)結晶成長が得
られなかつた。
またこの方法において、蒸気圧制御室7内に不
純物を入れて成長させれば、結晶中に不純物をド
ーピングすることが可能である。不純物をドープ
すると、ノンドープのときよりも成長速度は1/10
近く遅くなる。
純物を入れて成長させれば、結晶中に不純物をド
ーピングすることが可能である。不純物をドープ
すると、ノンドープのときよりも成長速度は1/10
近く遅くなる。
Tg=950℃、ΔT=10℃、I2=3mgドープを例
にとり、成長速度とZn圧の関係を第4図に示す。
I2ドープの場合、亜鉛圧の増加と共に成長速度が
減少するのはノンドープの場合と同様であるが、
成長速度の絶対値が約1桁低くなつている。また
ドープ量と成長速度の間にも関係があり、Tg=
950℃、ΔT=10℃、PZn=4.2Torr、I2ドープを
例にとり、成長速度とI2ドープ量の関係を第5図
に示す。また、従来法と異なり、I2量と成長速度
は逆比例する。
にとり、成長速度とZn圧の関係を第4図に示す。
I2ドープの場合、亜鉛圧の増加と共に成長速度が
減少するのはノンドープの場合と同様であるが、
成長速度の絶対値が約1桁低くなつている。また
ドープ量と成長速度の間にも関係があり、Tg=
950℃、ΔT=10℃、PZn=4.2Torr、I2ドープを
例にとり、成長速度とI2ドープ量の関係を第5図
に示す。また、従来法と異なり、I2量と成長速度
は逆比例する。
第3,4,5図が示す通り、この成長方法にお
いて、管内圧力と言うものが成長速度にかなり影
響することが判る。
いて、管内圧力と言うものが成長速度にかなり影
響することが判る。
また、蒸気圧を制御し、結晶の化学量論的組成
を制御しながら不純物をドープすることにより低
抵抗化を可能にした。第6図から判るようにPZn
=0(つまりZnをかけない状態)の時は高抵抗
(106Ω−cm以上)であつたが、PZn=0.9(つまり
ソース圧力の約0.5倍)位から低抵抗化しはじめ、
PZn圧に比例して比抵抗が下がつていきPZn=
6.4Torr(ソース圧力の約3.5倍、単結晶成長する
上限)では、8×10-1(Ω−cm)まで下がつた。
を制御しながら不純物をドープすることにより低
抵抗化を可能にした。第6図から判るようにPZn
=0(つまりZnをかけない状態)の時は高抵抗
(106Ω−cm以上)であつたが、PZn=0.9(つまり
ソース圧力の約0.5倍)位から低抵抗化しはじめ、
PZn圧に比例して比抵抗が下がつていきPZn=
6.4Torr(ソース圧力の約3.5倍、単結晶成長する
上限)では、8×10-1(Ω−cm)まで下がつた。
以上、ZnSeを例にとり説明してきたが、本結
晶成長方法が他の−族化合物半導体、他の化
合物半導体についても応用できることは言うまで
もない。
晶成長方法が他の−族化合物半導体、他の化
合物半導体についても応用できることは言うまで
もない。
すなわち、ZnSeと同様の性質を有するZnS、
CdS、ZnTe、CdSe等において、同一の成長原理
で結晶成長することが可能である。なお、蒸気圧
制御元素としては、所望の電気伝導形に適するよ
うにいずれの構成元素を用いることもできる。
CdS、ZnTe、CdSe等において、同一の成長原理
で結晶成長することが可能である。なお、蒸気圧
制御元素としては、所望の電気伝導形に適するよ
うにいずれの構成元素を用いることもできる。
なお、縦型炉を用いた成長を示したが横型炉で
もよい。すなわち水平方向に温度分布を有する炉
を構成し、この中に横方向に長いアンプルを挿入
する。アンプル内で、高温室であるソース結晶
室、低温室である種結晶室を狭い連結部を介して
横方向に並べて接続し、狭い連結部に細い管を介
して蒸気圧制御室を接続する点は上述の場合同様
である。
もよい。すなわち水平方向に温度分布を有する炉
を構成し、この中に横方向に長いアンプルを挿入
する。アンプル内で、高温室であるソース結晶
室、低温室である種結晶室を狭い連結部を介して
横方向に並べて接続し、狭い連結部に細い管を介
して蒸気圧制御室を接続する点は上述の場合同様
である。
上述の例においては、蒸気圧制御室を実効的に
断面積の小さな中間領域11の接続箇所より低温
側に配置しているが、高温側に配置する場合もあ
る。またアンプル炉内に設定後、結晶成長中は移
動しない。
断面積の小さな中間領域11の接続箇所より低温
側に配置しているが、高温側に配置する場合もあ
る。またアンプル炉内に設定後、結晶成長中は移
動しない。
[発明の効果]
ソース材料が種結晶まで輸送される雰囲気が真
空であり、ハロゲン等の輸送媒体を含んでいない
ので高純度、高品位の単結晶が得られる。
空であり、ハロゲン等の輸送媒体を含んでいない
ので高純度、高品位の単結晶が得られる。
また、成長時の圧力は低く、アンプル爆発の危
険性は少ない。
険性は少ない。
高温室と低温室が実効的に小さな断面積を有す
る接続部により接続され、熱的には分離している
ので、結晶成長の際、ソース材料の組成元素の組
成を容易に制御できる為、成長結晶の化学量論的
組成を制御可能である。
る接続部により接続され、熱的には分離している
ので、結晶成長の際、ソース材料の組成元素の組
成を容易に制御できる為、成長結晶の化学量論的
組成を制御可能である。
第1図A,Bは本発明の実施例による−族
化合物半導体の結晶成長装置を示し、Aは概略断
面図、Bは温度分布図、第2図A,Bは従来例に
よる−族化合物半導体の結晶成長装置を示
し、Aは概略断面図、Bは温度分布図、第3図
は、成長速度のZn圧依存性を示すグラフ、第4
図は、I2ドープの時の成長速度のZn圧依存性を示
すグラフ、第5図はI2ドープ時の成長速度のI2ド
ープ量依存性を示すグラフ、第6図はZn圧に対
する成長結晶の比抵抗の変化を示すグラフであ
る。 図において、1 結晶成長装置、2 ソース結
晶、3 ソース結晶室、4 種結晶、5 種結晶
室、6 蒸気圧源、7 蒸気圧制御室、8 断面
積の小さな管、9 スペーサ、11 小さな断面
積を有する中間領域、13 ヒートシンク。
化合物半導体の結晶成長装置を示し、Aは概略断
面図、Bは温度分布図、第2図A,Bは従来例に
よる−族化合物半導体の結晶成長装置を示
し、Aは概略断面図、Bは温度分布図、第3図
は、成長速度のZn圧依存性を示すグラフ、第4
図は、I2ドープの時の成長速度のZn圧依存性を示
すグラフ、第5図はI2ドープ時の成長速度のI2ド
ープ量依存性を示すグラフ、第6図はZn圧に対
する成長結晶の比抵抗の変化を示すグラフであ
る。 図において、1 結晶成長装置、2 ソース結
晶、3 ソース結晶室、4 種結晶、5 種結晶
室、6 蒸気圧源、7 蒸気圧制御室、8 断面
積の小さな管、9 スペーサ、11 小さな断面
積を有する中間領域、13 ヒートシンク。
Claims (1)
- 1 高温室及び低温室を有し、高温室及び低温室
の間が実効的に断面積の小さな中間領域を介して
接続され、該高温室にソース結晶を、かつ該低温
室のヒートシンク上に種結晶を配置し、前記中間
領域に実効的に断面積の小さな管で蒸気圧制御室
を接続した結晶成長装置を用い、蒸気圧制御室内
の温度及び高温室の温度と低温室の温度との温度
差を制御して結晶を成長させる方法において、制
御蒸気圧をソース結晶から発する同一成分の蒸気
圧の0.5〜3.5倍かけることを特徴とする化合物半
導体の結晶成長方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13325489A JPH02311392A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 化合物半導体の結晶成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13325489A JPH02311392A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 化合物半導体の結晶成長方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02311392A JPH02311392A (ja) | 1990-12-26 |
JPH0582357B2 true JPH0582357B2 (ja) | 1993-11-18 |
Family
ID=15100315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13325489A Granted JPH02311392A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 化合物半導体の結晶成長方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02311392A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5499600A (en) * | 1993-12-24 | 1996-03-19 | Stanley Electric Co., Ltd. | Methods for compound semiconductor crystal growth from solution |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP13325489A patent/JPH02311392A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02311392A (ja) | 1990-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7279040B1 (en) | Method and apparatus for zinc oxide single crystal boule growth | |
Udayashankar et al. | Growth and characterization of indium antimonide and gallium antimonide crystals | |
EP0244987B1 (en) | A process for growing a multi-component crystal | |
US7371281B2 (en) | Silicon carbide single crystal and method and apparatus for producing the same | |
Cardetta et al. | Growth and habit of GaSe crystals obtained from vapour by various methods | |
Su et al. | Growth of ZnTe by physical vapor transport and traveling heater method | |
US7537659B2 (en) | Method of obtaining a CdTe or CdZnTe single crystal and the single crystal thus obtained | |
Anis | The growth of single crystals of GaSe | |
JP4120016B2 (ja) | 半絶縁性GaAs単結晶の製造方法 | |
JPH04292499A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JPH10259100A (ja) | GaAs単結晶の製造方法 | |
JPH0582357B2 (ja) | ||
JPH0645519B2 (ja) | p型SiC単結晶の成長方法 | |
JPH06298600A (ja) | SiC単結晶の成長方法 | |
US4872943A (en) | Process for making monocrystalline HGCDTE layers | |
JP2517803B2 (ja) | Ii−vi族化合物半導体多結晶の合成方法 | |
JPH0416597A (ja) | 炭化珪素単結晶の製造方法 | |
JPH02289484A (ja) | 単結晶成長装置 | |
JP2004203721A (ja) | 単結晶成長装置および成長方法 | |
JPH02129093A (ja) | 2−6族化合物半導体用結晶成長装置 | |
JP2725647B2 (ja) | Ii−vi族化合物半導体単結晶の成長方法 | |
JPH07165488A (ja) | 結晶成長装置及び結晶成長方法 | |
JPH02129092A (ja) | 2−6族化合物半導体結晶成長装置 | |
JPH0585517B2 (ja) | ||
JPH05139885A (ja) | 単結晶の製造方法および製造装置 |