JPH0645879B2 - 硫化亜鉛薄膜の製造法 - Google Patents
硫化亜鉛薄膜の製造法Info
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- JPH0645879B2 JPH0645879B2 JP615385A JP615385A JPH0645879B2 JP H0645879 B2 JPH0645879 B2 JP H0645879B2 JP 615385 A JP615385 A JP 615385A JP 615385 A JP615385 A JP 615385A JP H0645879 B2 JPH0645879 B2 JP H0645879B2
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- zns
- thin film
- growth
- dialkylzinc
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は硫化亜鉛（ＺｎＳ）薄膜の製造法に関する。さ
らに詳しくは、有機金属の気相熱分解法（ＭＯＣＶＤ
法）を用いた硫化亜鉛薄膜の製造法に関する。
らに詳しくは、有機金属の気相熱分解法（ＭＯＣＶＤ
法）を用いた硫化亜鉛薄膜の製造法に関する。
ＭＯＣＶＤ法は良質の化合物半導体薄膜の製造が可能で
しかも量産性に富むことから、オプトエレクトロニクス
用の材料及びデバイス製造の分野において非常に注目さ
れている技術である。このＭＯＣＶＤ法を用いて、単波
長発光素子材料として有望なＺｎＳ薄膜を作製する試み
がなされているもののいまだデバイス化が可能なレベル
の薄膜形成は実現していない。これは、亜鉛ソースに用
いるジアルキル亜鉛が極めて反応性の高いことに起因す
る。即ち、ガス状のジアルキル亜鉛は硫化水素（Ｈ
２Ｓ）と混合するやいなや室温においてもすみやかに反
応し、ＺｎＳを生じる。気相中にて生成したＺｎＳは粒
塊となつてあたかも雪が積るが如く成長基板の上に堆積
する。基板表面に堆積したＺｎＳ粒塊は、基板表面で進
行する結晶成長過程に悪影響を及ぼすため、ジアルキル
亜鉛／Ｈ２Ｓ系で得られるＺｎＳ薄膜の結晶品位はあま
り高くなかつた。
しかも量産性に富むことから、オプトエレクトロニクス
用の材料及びデバイス製造の分野において非常に注目さ
れている技術である。このＭＯＣＶＤ法を用いて、単波
長発光素子材料として有望なＺｎＳ薄膜を作製する試み
がなされているもののいまだデバイス化が可能なレベル
の薄膜形成は実現していない。これは、亜鉛ソースに用
いるジアルキル亜鉛が極めて反応性の高いことに起因す
る。即ち、ガス状のジアルキル亜鉛は硫化水素（Ｈ
２Ｓ）と混合するやいなや室温においてもすみやかに反
応し、ＺｎＳを生じる。気相中にて生成したＺｎＳは粒
塊となつてあたかも雪が積るが如く成長基板の上に堆積
する。基板表面に堆積したＺｎＳ粒塊は、基板表面で進
行する結晶成長過程に悪影響を及ぼすため、ジアルキル
亜鉛／Ｈ２Ｓ系で得られるＺｎＳ薄膜の結晶品位はあま
り高くなかつた。
最近、ジアルキル亜鉛又は硫化水素のうち少なくとも一
方を反応性の低いものと代価することで気相中でのＺｎ
Ｓ生成を抑制しようという試みがなされている。これを
以下に述べる。
方を反応性の低いものと代価することで気相中でのＺｎ
Ｓ生成を抑制しようという試みがなされている。これを
以下に述べる。
1. ジアルキル亜鉛との反応性がＨ２Ｓより低い環状硫
黄化合物を硫黄ソースに用いる。
黄化合物を硫黄ソースに用いる。
（Ｊ Crystal Growh 66（1984）26−24） 2. ジアルキル亜鉛と一般式ＲＳＲ′（Ｒ、Ｒ′はアル
キル基）で表わされるチオエーテルとの等モル混合によ
つて得られる付加体（Ｈ２Ｓとの反応性がジアルキル亜
鉛より低い）を亜鉛ソースに用いる。（例えば、第４５
回応用物理学会講演原稿集Ｐ６３３講演番号１２ｐ−Ｓ
−４参照） これらの対策を施すことによりジアルキル亜鉛／Ｈ２Ｓ
系で問題となつた気相中でのＺｎＳ生成を大幅に低減で
き、得られる単結膜の結晶品位向上が見られている。
キル基）で表わされるチオエーテルとの等モル混合によ
つて得られる付加体（Ｈ２Ｓとの反応性がジアルキル亜
鉛より低い）を亜鉛ソースに用いる。（例えば、第４５
回応用物理学会講演原稿集Ｐ６３３講演番号１２ｐ−Ｓ
−４参照） これらの対策を施すことによりジアルキル亜鉛／Ｈ２Ｓ
系で問題となつた気相中でのＺｎＳ生成を大幅に低減で
き、得られる単結膜の結晶品位向上が見られている。
しかし前述の従来技術では次の様な問題点を有する。1.
においては環状硫黄化合物が分解しにくいため、充分な
成長速度を得るには成長温度を高くする必要がある。成
長温度が高いと格子欠陥の内包や不純物のとり込みが即
進される。
においては環状硫黄化合物が分解しにくいため、充分な
成長速度を得るには成長温度を高くする必要がある。成
長温度が高いと格子欠陥の内包や不純物のとり込みが即
進される。
2.においては、基板を含む加熱帯に導入された付加体が
解離して生じるジアルキル亜鉛とＨ２Ｓとが反応してＺ
ｎＳを生成するため、成長温度はジアルキル亜鉛／Ｈ２
Ｓ系と同じであるが、用いる付加体の熱的安定性に問題
がある。例えば、ジエチル亜鉛（ＤＥＺ）とジエチル硫
黄（ＤＥＳ）の等モル混合によつて得られる付加体ＤＥ
Ｚ−ＤＥＳは、ガス状態でＨ２Ｓと混合しても室温付近
ではＺｎＳを生じることはないが、加熱帯に入ると同時
に付加体の解離とＺｎＳの生成が進行するため、成長温
度が３００℃と比較的低い場合にも加熱帯においてＺｎ
Ｓ微粒子の生成が肉眼で確認できる。ＤＥＺ−ＤＥＳ付
加体を用いて得られるＺｎＳ薄膜は上述の様に、加熱帯
内部の気相中で生じたＺｎＳ微粒子の影響を受けるため
に（４００）回折Ｘ線ピークのロツキングカーブ半値幅
が、０．２５゜程度のものしか得られていない。また、
ジメチル亜鉛（ＤＭＺ）とＤＥＳの混合によつて得られ
る付加体ＤＭＺ−ＤＥＳは、３０℃において減圧蒸留を
した場合、わずかではあるが時間とともに沸点が変化す
る。これは、付加体の一部が３０℃において溶解してい
ることを示唆しており、解離によつて生じたＤＭＺがＨ
２Ｓと反応することを考えれば好ましくない。そこで本
発明は、上述の様な問題点を解決するものであり、ジア
ルキル亜鉛・ジアルキル硫黄からなる付加体よりも解離
しにくい付加体を用い、さらに結晶品位の高いＺｎＳ膜
を製造するところにある。
解離して生じるジアルキル亜鉛とＨ２Ｓとが反応してＺ
ｎＳを生成するため、成長温度はジアルキル亜鉛／Ｈ２
Ｓ系と同じであるが、用いる付加体の熱的安定性に問題
がある。例えば、ジエチル亜鉛（ＤＥＺ）とジエチル硫
黄（ＤＥＳ）の等モル混合によつて得られる付加体ＤＥ
Ｚ−ＤＥＳは、ガス状態でＨ２Ｓと混合しても室温付近
ではＺｎＳを生じることはないが、加熱帯に入ると同時
に付加体の解離とＺｎＳの生成が進行するため、成長温
度が３００℃と比較的低い場合にも加熱帯においてＺｎ
Ｓ微粒子の生成が肉眼で確認できる。ＤＥＺ−ＤＥＳ付
加体を用いて得られるＺｎＳ薄膜は上述の様に、加熱帯
内部の気相中で生じたＺｎＳ微粒子の影響を受けるため
に（４００）回折Ｘ線ピークのロツキングカーブ半値幅
が、０．２５゜程度のものしか得られていない。また、
ジメチル亜鉛（ＤＭＺ）とＤＥＳの混合によつて得られ
る付加体ＤＭＺ−ＤＥＳは、３０℃において減圧蒸留を
した場合、わずかではあるが時間とともに沸点が変化す
る。これは、付加体の一部が３０℃において溶解してい
ることを示唆しており、解離によつて生じたＤＭＺがＨ
２Ｓと反応することを考えれば好ましくない。そこで本
発明は、上述の様な問題点を解決するものであり、ジア
ルキル亜鉛・ジアルキル硫黄からなる付加体よりも解離
しにくい付加体を用い、さらに結晶品位の高いＺｎＳ膜
を製造するところにある。
本発明に係る硫化亜鉛薄膜の製造法においては、ジアル
キル亜鉛をＺｎソース、Ｈ２ＳをＳをＳソースとするＭ
ＯＣＶＤ法によりＺｎＳ薄膜を製造する際ジアルキル亜
鉛とジメチルセレンを気相中で混合し付加体を形成し、
付加体の形でＺｎソースを基板を含む加熱領域へ供給す
ることを特徴としている。この時、ジアルキル亜鉛のＨ
２Ｓに対する反応性はジメチルセレンとの付加体形成に
より極めて乏しい状態にできるため、ジアルキル亜鉛は
ジメチルセレンとの間で付加体を形成した後、Ｈ２Ｓと
混合される。ここで、ジメチルセレンは化学的にかなり
安定な化合物であるため、ジメチルセレンの分解による
ＺｎＳ膜中へのＳｅの混入は問題としないでよい。
キル亜鉛をＺｎソース、Ｈ２ＳをＳをＳソースとするＭ
ＯＣＶＤ法によりＺｎＳ薄膜を製造する際ジアルキル亜
鉛とジメチルセレンを気相中で混合し付加体を形成し、
付加体の形でＺｎソースを基板を含む加熱領域へ供給す
ることを特徴としている。この時、ジアルキル亜鉛のＨ
２Ｓに対する反応性はジメチルセレンとの付加体形成に
より極めて乏しい状態にできるため、ジアルキル亜鉛は
ジメチルセレンとの間で付加体を形成した後、Ｈ２Ｓと
混合される。ここで、ジメチルセレンは化学的にかなり
安定な化合物であるため、ジメチルセレンの分解による
ＺｎＳ膜中へのＳｅの混入は問題としないでよい。
第１図には本発明で用いるＭＯＣＶＤ装置の概略図を示
す。透明石英製の反応管の内部にはＳｉＣコーテイン
グを施したグラフアイト製サセプターがセツトされて
おり、サセプターの上には基板がセツトされてい
る。サセプターの内部には熱電対の先端が埋め込ま
れており、基板温度のモニターを行なう。反応管の周
囲には抵抗加熱、高周波、赤外線などからなる加熱炉
を設け、基板加熱を行なう。反応管はバルブ、又
はを介してそれぞれ廃ガス処理系、排気システム
へと接続されている。、には、純化装置により精製
されたキヤリアーガスが、マスフローコントローラによ
り流量制御されて流れている。キヤリアーガスはＨ２、
Ｈｅいずれでもよい。ボンベにはキヤリアーガスで２
％程度希釈したＨ２Ｓが充填されており、マスフローコ
ントローラによつて直接供給量が制御できる。バブラ
ーにはジメチル亜鉛（ＤＭＺ）が又バブラーにはジ
メチルセレン（ＤＭＳｅ）が封入されている。ＤＭＺ、
ＤＭＳｅの供給はキヤリアーガスによるバブリングで気
化させておこなう。従つて供給量はバブリングガスの流
量とバブリング温度によつて制御できる。各原料ガス
は、配管を流れるキヤリアーガスにより希釈されて反
応炉へ至る。このときＤＭＺとＤＭＳｅが最初に合流
し付加体が形成される。しかる後にＨ２Ｓと合流し付加
体とＨ２Ｓは均一に混合される。このとき付加体とＨ２
Ｓの合流地点より下流の配管内部及び反応管への導入口
付近においてはＺｎＳの生成は確認されなかつた。しか
し、ＤＭＳｅの供給を中断すると、反応管へのガス導入
口よりＺｎＳの微粒子が霧状に流れていくのが観測され
た。ＤＭＳｅの供給によりＤＭＺとＤＭＳｅの付加体が
形成され、ＤＭＺとＨ２Ｓの反応が抑制されていること
がわかる。
す。透明石英製の反応管の内部にはＳｉＣコーテイン
グを施したグラフアイト製サセプターがセツトされて
おり、サセプターの上には基板がセツトされてい
る。サセプターの内部には熱電対の先端が埋め込ま
れており、基板温度のモニターを行なう。反応管の周
囲には抵抗加熱、高周波、赤外線などからなる加熱炉
を設け、基板加熱を行なう。反応管はバルブ、又
はを介してそれぞれ廃ガス処理系、排気システム
へと接続されている。、には、純化装置により精製
されたキヤリアーガスが、マスフローコントローラによ
り流量制御されて流れている。キヤリアーガスはＨ２、
Ｈｅいずれでもよい。ボンベにはキヤリアーガスで２
％程度希釈したＨ２Ｓが充填されており、マスフローコ
ントローラによつて直接供給量が制御できる。バブラ
ーにはジメチル亜鉛（ＤＭＺ）が又バブラーにはジ
メチルセレン（ＤＭＳｅ）が封入されている。ＤＭＺ、
ＤＭＳｅの供給はキヤリアーガスによるバブリングで気
化させておこなう。従つて供給量はバブリングガスの流
量とバブリング温度によつて制御できる。各原料ガス
は、配管を流れるキヤリアーガスにより希釈されて反
応炉へ至る。このときＤＭＺとＤＭＳｅが最初に合流
し付加体が形成される。しかる後にＨ２Ｓと合流し付加
体とＨ２Ｓは均一に混合される。このとき付加体とＨ２
Ｓの合流地点より下流の配管内部及び反応管への導入口
付近においてはＺｎＳの生成は確認されなかつた。しか
し、ＤＭＳｅの供給を中断すると、反応管へのガス導入
口よりＺｎＳの微粒子が霧状に流れていくのが観測され
た。ＤＭＳｅの供給によりＤＭＺとＤＭＳｅの付加体が
形成され、ＤＭＺとＨ２Ｓの反応が抑制されていること
がわかる。
成長を常圧で行なう時はバルブを開いて反応ガスを
廃ガス処理系へ導く。減圧で行なう時バルブを閉
じ、バルブとロータリーポンプの排気量、反応ガス
流量により反応炉内の真空度を調節しつつ成長を行な
う。ロータリーポンプを出た反応ガスは廃ガス処理系
へと導かれる。
廃ガス処理系へ導く。減圧で行なう時バルブを閉
じ、バルブとロータリーポンプの排気量、反応ガス
流量により反応炉内の真空度を調節しつつ成長を行な
う。ロータリーポンプを出た反応ガスは廃ガス処理系
へと導かれる。
〔実施例１〕 以下にはＺｎＳ単結晶膜のＧａＡｓ、ＧａＰ、Ｓｉ基板
上へ成長する際のプロセスについて説明する。
上へ成長する際のプロセスについて説明する。
1. 基板の熱エツチングによる表面清浄化 あらかじめ化学エツチングにより表面処理を施したＧａ
Ａｓ、ＧａＰ、Ｓｉ基板を反応管内にセツトし系内を
真空引きする。続いてキヤリアガスを導入し、再度真空
引きをする。この操作により系内の残留酸素や残留水分
を除去する。キヤリアガスを毎分１〜２程度流しなが
ら、ＧａＡｓ、ＧａＰ基板の場合には５００〜６００
℃、Ｓｉ基板では９００〜１０００℃に加熱する。この
熱エツチングにより基板表面に残留する酸化膜を除去で
きる。５〜１０分間の熱エツチングを施した後基板温度
を成長温度に設定する。
Ａｓ、ＧａＰ、Ｓｉ基板を反応管内にセツトし系内を
真空引きする。続いてキヤリアガスを導入し、再度真空
引きをする。この操作により系内の残留酸素や残留水分
を除去する。キヤリアガスを毎分１〜２程度流しなが
ら、ＧａＡｓ、ＧａＰ基板の場合には５００〜６００
℃、Ｓｉ基板では９００〜１０００℃に加熱する。この
熱エツチングにより基板表面に残留する酸化膜を除去で
きる。５〜１０分間の熱エツチングを施した後基板温度
を成長温度に設定する。
2. 結晶成長 ボンベよりＨ２Ｓを、又バブラーからＤＭＳｅを、
続いてバブラーからＤＭＺの反応管への供給をそれ
ぞれこの順序で開始する。これに伴ない基板上にＺｎＳ
の成長がおこる。代表的な成長条件を次に示す。
続いてバブラーからＤＭＺの反応管への供給をそれ
ぞれこの順序で開始する。これに伴ない基板上にＺｎＳ
の成長がおこる。代表的な成長条件を次に示す。
キヤリアーガス（Ｈｅ）：総流量 ４．５／min 、−
２０℃におけるＤＭＳｅのバブリングガス流量：65ml／
min 、（このときＤＭＳｅとＤＭＺの供給比は約１０：
１である）Ｈ２又はＨｅベース２％Ｈ２Ｓの供給量：10
00ml／min 、成長温度：３００〜５５０℃ 以上の条件のとき、成長温度、成長基板の種類によらず
０．８〜１．０μｍhrとほぼ一定であつた。成長膜のＩ
ＭＡ（イオンマイクロアナライザー）による分析では、
Ｓｅは検出されなかつた。４５０℃において成長した厚
さ２μｍのＺｎＳの（４００）回折Ｘ線ロツキングカー
ブ半値幅は０．１５〜０．２０゜を示した。ＤＭＺ−Ｄ
ＭＳｅの利用によりＤＥＺ−ＤＥＳを亜鉛ソースとした
ときに比べて結晶性の向上が見られた。
２０℃におけるＤＭＳｅのバブリングガス流量：65ml／
min 、（このときＤＭＳｅとＤＭＺの供給比は約１０：
１である）Ｈ２又はＨｅベース２％Ｈ２Ｓの供給量：10
00ml／min 、成長温度：３００〜５５０℃ 以上の条件のとき、成長温度、成長基板の種類によらず
０．８〜１．０μｍhrとほぼ一定であつた。成長膜のＩ
ＭＡ（イオンマイクロアナライザー）による分析では、
Ｓｅは検出されなかつた。４５０℃において成長した厚
さ２μｍのＺｎＳの（４００）回折Ｘ線ロツキングカー
ブ半値幅は０．１５〜０．２０゜を示した。ＤＭＺ−Ｄ
ＭＳｅの利用によりＤＥＺ−ＤＥＳを亜鉛ソースとした
ときに比べて結晶性の向上が見られた。
上記のＺｎＳ成長中においてはＤＥＺ−ＤＥＳ付加体を
用いたときの様な、加熱帯内部の気相中におけるＺｎＳ
微粒子の生成は観測されなかつた。ＤＭＺとＤＭＳｅの
混合によつて形成されるＤＭＺ−ＤＭＳｅ付加体が、Ｄ
ＥＺ−ＤＥＳ付加体に比べて安定であることを示してい
る。
用いたときの様な、加熱帯内部の気相中におけるＺｎＳ
微粒子の生成は観測されなかつた。ＤＭＺとＤＭＳｅの
混合によつて形成されるＤＭＺ−ＤＭＳｅ付加体が、Ｄ
ＥＺ−ＤＥＳ付加体に比べて安定であることを示してい
る。
〔実施例２〕 上述のプロセスに従つて成長を行なうとき成長温度が５
００℃付近になると成長膜表面のモホロジーがやや悪く
なつて来た。また、成長中わずかではあるが加熱帯内部
の気相中においてＺｎＳ微粒子の生成が見られた。これ
は、成長温度が高くなると第１図において、加熱炉の
出力が増大するため、反応炉に導入された反応ガス
は、基板近傍に達するまでに加熱されてしまう。このた
め上述の様に気相中でのＺｎＳの生成がおこり、生成し
た微粒子が成長膜の中にとり込まれるために表面モホロ
ジーの劣化がおきていると思われる。
００℃付近になると成長膜表面のモホロジーがやや悪く
なつて来た。また、成長中わずかではあるが加熱帯内部
の気相中においてＺｎＳ微粒子の生成が見られた。これ
は、成長温度が高くなると第１図において、加熱炉の
出力が増大するため、反応炉に導入された反応ガス
は、基板近傍に達するまでに加熱されてしまう。このた
め上述の様に気相中でのＺｎＳの生成がおこり、生成し
た微粒子が成長膜の中にとり込まれるために表面モホロ
ジーの劣化がおきていると思われる。
成長温度が高いときには、さらに大過剰にジメチルセレ
ンを供給することで前述の問題は解決できる。つまり次
式で表わされる付加体の解離平衡例えば、ＤＭＺ−ＤＭ
Ｓｅの場合 ＤＭＺ−ＤＭＳｅＤＭＺ＋ＤＭＳｅ において、ＤＭＳｅを大過剰に供給することにより、熱
平衡を付加体形成の方向に移動することができるからで
ある。これにより、付加体の解離を抑制することができ
る。〔実施例１〕の成長条件で成長温度５００℃のと
き、バブラーに封入したＤＭＳｅを１５℃、65ml／mi
nのバブリングによつて供給した。ＤＭＳｅの供給量は
付加体の約２０倍量に相当している。大過剰のＤＭＳｅ
の導入により、気相中でのＺｎＳの生成は抑止でき、表
面モホロジーの劣化も改善できた。成長温度がさらに高
いときは、ＤＭＳｅの供給量をさらに増やすことで同様
の効果が得られた。ＩＭＡによればＺｎＳ膜中へのＳｅ
のとり込みはないことがわかつた。
ンを供給することで前述の問題は解決できる。つまり次
式で表わされる付加体の解離平衡例えば、ＤＭＺ−ＤＭ
Ｓｅの場合 ＤＭＺ−ＤＭＳｅＤＭＺ＋ＤＭＳｅ において、ＤＭＳｅを大過剰に供給することにより、熱
平衡を付加体形成の方向に移動することができるからで
ある。これにより、付加体の解離を抑制することができ
る。〔実施例１〕の成長条件で成長温度５００℃のと
き、バブラーに封入したＤＭＳｅを１５℃、65ml／mi
nのバブリングによつて供給した。ＤＭＳｅの供給量は
付加体の約２０倍量に相当している。大過剰のＤＭＳｅ
の導入により、気相中でのＺｎＳの生成は抑止でき、表
面モホロジーの劣化も改善できた。成長温度がさらに高
いときは、ＤＭＳｅの供給量をさらに増やすことで同様
の効果が得られた。ＩＭＡによればＺｎＳ膜中へのＳｅ
のとり込みはないことがわかつた。
〔実施例３〕 〔実施例１、２〕に示したプロセスと同様にして非晶質
基板例えば、ガラス、石英、あるいは、ＩＴＯの様な透
明電極、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ
３、Ｓｍ２Ｏ３などの絶縁膜の上へのＺｎＳ膜形成が可
能である。弱アルカリ性の洗浄液にて筆洗いをした後、
純水、アルコール、ダイフロン中での超音波洗浄を順次
行なつた非晶質基板上に〔実施例１〕に示したプロセス
及び成長条件に従つてＺｎＳ膜の成長を行なつた。９０
minの成長によつて得られたＺｎＳ膜の厚さは約７００
０Å、成長速度は０．５μｍ／ｈｒとなつた。成長速度
がＧａＡｓ、ＧａＰ基板に比べて小さいのは、加熱源と
して赤外線炉を用いたためと考えられる。つまり透明石
英の赤外線吸収係数が小さいので、熱電対のモニターに
よる設定温度が同じでも、基板表面の実際温度がＧａＡ
ｓ、ＧａＰ基板に比べて低くなつているためと思われ
る。得られたＺｎＳ膜の電子線回折パターンは、濃淡を
有する同心円を呈しており多結晶膜であることを示して
いる。
基板例えば、ガラス、石英、あるいは、ＩＴＯの様な透
明電極、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ
３、Ｓｍ２Ｏ３などの絶縁膜の上へのＺｎＳ膜形成が可
能である。弱アルカリ性の洗浄液にて筆洗いをした後、
純水、アルコール、ダイフロン中での超音波洗浄を順次
行なつた非晶質基板上に〔実施例１〕に示したプロセス
及び成長条件に従つてＺｎＳ膜の成長を行なつた。９０
minの成長によつて得られたＺｎＳ膜の厚さは約７００
０Å、成長速度は０．５μｍ／ｈｒとなつた。成長速度
がＧａＡｓ、ＧａＰ基板に比べて小さいのは、加熱源と
して赤外線炉を用いたためと考えられる。つまり透明石
英の赤外線吸収係数が小さいので、熱電対のモニターに
よる設定温度が同じでも、基板表面の実際温度がＧａＡ
ｓ、ＧａＰ基板に比べて低くなつているためと思われ
る。得られたＺｎＳ膜の電子線回折パターンは、濃淡を
有する同心円を呈しており多結晶膜であることを示して
いる。
以上の実施例はＤＭＺとＤＭＳｅの混合による付加体形
成について示したが、ＤＥＺとＤＭＳｅの混合による付
加体形成においても、成長条件が同じ場合にはＤＭＺ−
ＤＭＳｅ系と同様の結果が得られ、形成したＺｎＳ薄膜
の結晶性も同レベルであつた。
成について示したが、ＤＥＺとＤＭＳｅの混合による付
加体形成においても、成長条件が同じ場合にはＤＭＺ−
ＤＭＳｅ系と同様の結果が得られ、形成したＺｎＳ薄膜
の結晶性も同レベルであつた。
実施例はヘテロエピタキシヤル成長及び、非晶質基板上
への成長についてのべたが、本発明はこの様な範囲に限
定されず、例えば、ＺｎＳ上へのＺｎＳホモエピタキシ
ヤル成長や、その他ＺｎＳ薄膜の成長には応用が可能で
ある。
への成長についてのべたが、本発明はこの様な範囲に限
定されず、例えば、ＺｎＳ上へのＺｎＳホモエピタキシ
ヤル成長や、その他ＺｎＳ薄膜の成長には応用が可能で
ある。
以上述べた様に本発明によれば、ジアルキル亜鉛とジメ
チルセレンの気相状態での混合によつて形成される付加
体を亜鉛ソースとしたことにより、従来、付加体の熱的
安定性の乏しさに起因していた気相中でのＺｎＳの生成
が抑制できた。これにより得られるＺｎＳ薄膜の結晶性
が向上した。
チルセレンの気相状態での混合によつて形成される付加
体を亜鉛ソースとしたことにより、従来、付加体の熱的
安定性の乏しさに起因していた気相中でのＺｎＳの生成
が抑制できた。これにより得られるＺｎＳ薄膜の結晶性
が向上した。
本発明が短波長発光素子材料として有望なＺｎＳの良質
な薄膜を製造する際に寄与するところは極めて大きいと
確信する。
な薄膜を製造する際に寄与するところは極めて大きいと
確信する。
第１図には本発明で用いるＭＯＣＶＤシステムの概略図
を示す。 １……透明石英製反応管、２……ＳｉＣコーテイングを
施したグラフアイト製サセプタ、３……基板、４……熱
電対、５……反応管内の真空度を調節するバルブ、６、
７……バルブ、８……ロータリーポンプ、９……廃ガス
処理システム、１０……高真空排気系、１１……抵抗加
熱、赤外線、高周波などによる加熱炉、１２……高精度
ニードルバルブ、１３……ジアルキル亜鉛の入つたバブ
ラー、１４……ジメチルセレンの入つたバブラー、１５
……配管系、１６……硫化水素の入つたボンベ、１７…
…マスフローコントローラー、１８……配管系、１９、
２０……バルブ
を示す。 １……透明石英製反応管、２……ＳｉＣコーテイングを
施したグラフアイト製サセプタ、３……基板、４……熱
電対、５……反応管内の真空度を調節するバルブ、６、
７……バルブ、８……ロータリーポンプ、９……廃ガス
処理システム、１０……高真空排気系、１１……抵抗加
熱、赤外線、高周波などによる加熱炉、１２……高精度
ニードルバルブ、１３……ジアルキル亜鉛の入つたバブ
ラー、１４……ジメチルセレンの入つたバブラー、１５
……配管系、１６……硫化水素の入つたボンベ、１７…
…マスフローコントローラー、１８……配管系、１９、
２０……バルブ
Claims (3)
- 【請求項１】ジアルキル亜鉛を亜鉛ソース、硫化水素を
硫黄ソースとする有機金属気相熱分解法による硫化亜鉛
薄膜の製造法において、 ジアルキル亜鉛とジメチルセレンを気相中で混合して両
者の付加体を形成し、前記付加体を亜鉛ソースとして用
いることを特徴とする硫化亜鉛薄膜の製造法。 - 【請求項２】前記付加体の形成において、ジアルキル亜
鉛の量と等しい量かまたはそれより過剰の量のジメチル
セレンが、ジアルキル亜鉛と混合されることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の硫化亜鉛薄膜の製造法。 - 【請求項３】前記付加体を形成し、前記付加体と硫化水
素を混合した後、前記付加体と硫化水素の混合物を基板
を含む加熱領域へ導入することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の硫化亜鉛薄膜の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP615385A JPH0645879B2 (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 硫化亜鉛薄膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP615385A JPH0645879B2 (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 硫化亜鉛薄膜の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61166969A JPS61166969A (ja) | 1986-07-28 |
| JPH0645879B2 true JPH0645879B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=11630582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP615385A Expired - Lifetime JPH0645879B2 (ja) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | 硫化亜鉛薄膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645879B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5077092A (en) * | 1989-06-30 | 1991-12-31 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for deposition of zinc sulfide films |
| JP2006070342A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 気相成膜装置、サセプタおよび気相成膜方法 |
-
1985
- 1985-01-17 JP JP615385A patent/JPH0645879B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61166969A (ja) | 1986-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |