JPH068239B2 - 液相エピタキシヤル育成法 - Google Patents
液相エピタキシヤル育成法Info
- Publication number
- JPH068239B2 JPH068239B2 JP60102717A JP10271785A JPH068239B2 JP H068239 B2 JPH068239 B2 JP H068239B2 JP 60102717 A JP60102717 A JP 60102717A JP 10271785 A JP10271785 A JP 10271785A JP H068239 B2 JPH068239 B2 JP H068239B2
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- Japan
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- growth
- melt
- liquid phase
- film
- substrate
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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，結晶の成長方法に関し，特に，液相エピタキ
シャル法による結晶の成長に関するものである。
シャル法による結晶の成長に関するものである。
非磁性ガーネット基板上に，液相エピタキシャル（LP
E）法により育成した磁性ガーネット液相エピタキシャ
ル膜は，磁気光学素子用として重要である。特開昭57-1
7919号公報に開示されるごとく，この磁性LPE膜を厚膜
化してもバルクのガーネットと同等の性能が得られるこ
とにより，従来高価であったバルクの低コスト化が試み
られている。磁性ガーネット膜を厚膜化する場合の結晶
成長方法は，第２図に示されるように，縦型炉１の中心
部に，融液２の入ったるつぼ３がおかれ，白金治具５と
アルミナ棒６で保持された非磁性ガーネット基板４をる
つぼ上部から挿入し，融液の中に浸すことによって結晶
成長が行なわれるようになっている。７はヒータ，８は
るつぼ支持台である。
E）法により育成した磁性ガーネット液相エピタキシャ
ル膜は，磁気光学素子用として重要である。特開昭57-1
7919号公報に開示されるごとく，この磁性LPE膜を厚膜
化してもバルクのガーネットと同等の性能が得られるこ
とにより，従来高価であったバルクの低コスト化が試み
られている。磁性ガーネット膜を厚膜化する場合の結晶
成長方法は，第２図に示されるように，縦型炉１の中心
部に，融液２の入ったるつぼ３がおかれ，白金治具５と
アルミナ棒６で保持された非磁性ガーネット基板４をる
つぼ上部から挿入し，融液の中に浸すことによって結晶
成長が行なわれるようになっている。７はヒータ，８は
るつぼ支持台である。
この方法によると，るつぼ内で結晶を完全に溶融した
後，その液相温度から過冷却状態（結晶の析出可能な温
度状態）に融液の温度を降下させ該過冷却状態を長時間
保持することにより単結晶膜の育成を行なうと，融液中
に，自然発生した結晶成分の核が析出する（結晶化す
る）ことにより融液中に溶け込まれている結晶成分が減
少する。これにより，液相エピタキシャル法の場合，非
磁性ガーネット基板に成長するべき融液中の結晶成分が
減少するため，第３図のように，単結晶膜の成長速度が
減衰する。このため，ガーネット厚膜などの長時間，過
冷却状態を保持することにより育成される単結晶膜にお
いては，目的とする膜厚を得るために，成長速度減衰に
よる膜厚の不足を育成時間を長くすることによって補な
わねばならず，育成時間が長期化し生産性が低下する。
また，第４図に示されるように，成長速度の変化により
単結晶膜の組成が変化するため厚さ方向の組成が一様に
ならないという問題があった。
後，その液相温度から過冷却状態（結晶の析出可能な温
度状態）に融液の温度を降下させ該過冷却状態を長時間
保持することにより単結晶膜の育成を行なうと，融液中
に，自然発生した結晶成分の核が析出する（結晶化す
る）ことにより融液中に溶け込まれている結晶成分が減
少する。これにより，液相エピタキシャル法の場合，非
磁性ガーネット基板に成長するべき融液中の結晶成分が
減少するため，第３図のように，単結晶膜の成長速度が
減衰する。このため，ガーネット厚膜などの長時間，過
冷却状態を保持することにより育成される単結晶膜にお
いては，目的とする膜厚を得るために，成長速度減衰に
よる膜厚の不足を育成時間を長くすることによって補な
わねばならず，育成時間が長期化し生産性が低下する。
また，第４図に示されるように，成長速度の変化により
単結晶膜の組成が変化するため厚さ方向の組成が一様に
ならないという問題があった。
本発明の目的は，液相エピタキシャル法，特に，縦型炉
を使いるつぼ上部から基板を挿入して該基板上に結晶成
長を行なう方法において，目的とする膜厚を育成するの
に長期化せず，均一の組成を持つ単結晶膜を得ることが
できる液相エピタキシャル育成法を提供することにあ
る。
を使いるつぼ上部から基板を挿入して該基板上に結晶成
長を行なう方法において，目的とする膜厚を育成するの
に長期化せず，均一の組成を持つ単結晶膜を得ることが
できる液相エピタキシャル育成法を提供することにあ
る。
本発明によれば，縦型炉の中におかれたるつぼ内の融液
に基板を接触させ，液晶エピタキシャル法により該基板
上に単結晶膜を得る結晶成長法において，るつぼ内の融
液の温度を，長時間過冷却状態を続けることにより発生
する成長速度の減衰を防ぐために，結晶成長速度が一定
となるように，育成開始時温度から降下させ，目的とす
る膜厚を育成するのに長期化せず，均一な組成を持つ単
結晶膜を成長させることを特徴とする液晶エピタキシャ
ル育成法が得られる。
に基板を接触させ，液晶エピタキシャル法により該基板
上に単結晶膜を得る結晶成長法において，るつぼ内の融
液の温度を，長時間過冷却状態を続けることにより発生
する成長速度の減衰を防ぐために，結晶成長速度が一定
となるように，育成開始時温度から降下させ，目的とす
る膜厚を育成するのに長期化せず，均一な組成を持つ単
結晶膜を成長させることを特徴とする液晶エピタキシャ
ル育成法が得られる。
次に実施例について，説明する。
実施例１ 第１図に示されるように，長時間過冷却状態を保持する
方法による特性11の如き結晶成長速度の時間的な変化に
対処するために，本実施例では，該結晶成長速度の時間
的な変化に比例して，るつぼ内の融液の結晶成長温度を
特性12の如く降下させた。このため，長時間過冷却状態
を保持することにより発生した成長速度の減衰がなくな
り，一定の成長速度が得られる。この条件下で，ガーネ
ット厚膜の育成を行なった。原料は，フラックス系とし
て，PbO，B2O3を用い，ガーネット成分として，Y2O3，G
d2O3を用いた。基板はGd3Ga5O12の直径1.5インチ，厚さ
300μｍのものを使った。結晶成長温度は890℃，結晶成
長速度は0.35μｍ／min，雰囲気は，大気中で育成を始
めた。Gd3Ga5O12基板は結晶成長面のみを融液に浸し，1
80rpmで回転させた。結晶育成中，前記の成長速度減衰
に対して，成長速度を一定に保つため0.42℃／hourの割
合で融液の温度を降下した。この結果，成長速度の減衰
は，ほとんど見られず，目的とする膜厚500μｍが24時
間で得られ従来法より６時間短い時間で成長した。ま
た，膜内の組成も均一であった。
方法による特性11の如き結晶成長速度の時間的な変化に
対処するために，本実施例では，該結晶成長速度の時間
的な変化に比例して，るつぼ内の融液の結晶成長温度を
特性12の如く降下させた。このため，長時間過冷却状態
を保持することにより発生した成長速度の減衰がなくな
り，一定の成長速度が得られる。この条件下で，ガーネ
ット厚膜の育成を行なった。原料は，フラックス系とし
て，PbO，B2O3を用い，ガーネット成分として，Y2O3，G
d2O3を用いた。基板はGd3Ga5O12の直径1.5インチ，厚さ
300μｍのものを使った。結晶成長温度は890℃，結晶成
長速度は0.35μｍ／min，雰囲気は，大気中で育成を始
めた。Gd3Ga5O12基板は結晶成長面のみを融液に浸し，1
80rpmで回転させた。結晶育成中，前記の成長速度減衰
に対して，成長速度を一定に保つため0.42℃／hourの割
合で融液の温度を降下した。この結果，成長速度の減衰
は，ほとんど見られず，目的とする膜厚500μｍが24時
間で得られ従来法より６時間短い時間で成長した。ま
た，膜内の組成も均一であった。
実施例２ 前記条件を用いて，Gd2.1Bi0.9Fe4.7Al0.05Ga0.25O12厚
膜を育成した。原料はフラックス系として，PbO，B
2O3，Bi2O3を用い，ガーネット成分としてGd2O3，Fe
2O3，Bi2O3を使った。基板は，Nd3Ga5O12の直径１イン
チ，厚さ600μｍのものを使った。結晶育成温度は720
℃，結晶成長速度0.15μｍ／min，雰囲気は，N2中10
／minにおいて育成を始めた。Nd3Ga5O12基板は，結晶成
長面のみを融液に浸し80rpmで回転させた。実施例１と
同様に，融液の成長速度減衰に対して成長速度を一定に
保つため0.3℃／minの割合で融液の温度を降下した。こ
の結果，成長速度の減衰は，ほとんど見られず，目的と
する膜厚200μｍが，22時間で得られ従来法より５時間
短い時間で成長した。また，膜内の組成も均一であっ
た。
膜を育成した。原料はフラックス系として，PbO，B
2O3，Bi2O3を用い，ガーネット成分としてGd2O3，Fe
2O3，Bi2O3を使った。基板は，Nd3Ga5O12の直径１イン
チ，厚さ600μｍのものを使った。結晶育成温度は720
℃，結晶成長速度0.15μｍ／min，雰囲気は，N2中10
／minにおいて育成を始めた。Nd3Ga5O12基板は，結晶成
長面のみを融液に浸し80rpmで回転させた。実施例１と
同様に，融液の成長速度減衰に対して成長速度を一定に
保つため0.3℃／minの割合で融液の温度を降下した。こ
の結果，成長速度の減衰は，ほとんど見られず，目的と
する膜厚200μｍが，22時間で得られ従来法より５時間
短い時間で成長した。また，膜内の組成も均一であっ
た。
以上，説明したごとく本発明によれば，液相エピタキシ
ャル法，特に，縦型炉の中に融液の入ったるつぼを置
き，基板をるつぼ上部から徐徐に挿入し結晶成長する方
法において，るつぼ内の融液の温度を，単結晶膜の成長
速度が一定となるように，育成開始時温度から降下させ
ることにより，単結晶膜を成長させることにより，目的
の単結晶膜厚が従来法よりも短い時間で得られかつ，単
結晶膜内の組成が均一なものが得られる。
ャル法，特に，縦型炉の中に融液の入ったるつぼを置
き，基板をるつぼ上部から徐徐に挿入し結晶成長する方
法において，るつぼ内の融液の温度を，単結晶膜の成長
速度が一定となるように，育成開始時温度から降下させ
ることにより，単結晶膜を成長させることにより，目的
の単結晶膜厚が従来法よりも短い時間で得られかつ，単
結晶膜内の組成が均一なものが得られる。
第１図は本発明の説明するための図で、時間変化による
成長速度の減衰を示す特性11と，その減衰をなくすため
にそれに比例して降下させた融液温度の特性12に示した
図である。 第２図は，LPE炉（縦型炉）の構造を示す図，第３図は
従来のエピタキシャル育成法を説明するための図で、時
間変化により成長速度の減衰を示す図である。 第４図は従来のエピタキシャル育成法を説明するための
図で、成長速度の変化によりビスマスの置換量が変化
し、ガーネット成分の組成を変化させていることを示す
図である。 １はLPE炉（縦型炉）本体，２は融液，３はるつぼ，４
はガーネット基板，５は白金治具，６はアルミナ棒，７
はヒータ，８はるつぼ支持台。
成長速度の減衰を示す特性11と，その減衰をなくすため
にそれに比例して降下させた融液温度の特性12に示した
図である。 第２図は，LPE炉（縦型炉）の構造を示す図，第３図は
従来のエピタキシャル育成法を説明するための図で、時
間変化により成長速度の減衰を示す図である。 第４図は従来のエピタキシャル育成法を説明するための
図で、成長速度の変化によりビスマスの置換量が変化
し、ガーネット成分の組成を変化させていることを示す
図である。 １はLPE炉（縦型炉）本体，２は融液，３はるつぼ，４
はガーネット基板，５は白金治具，６はアルミナ棒，７
はヒータ，８はるつぼ支持台。
Claims (1)
- 【請求項１】縦型炉の中におかれたるつぼ内の融液に基
板を接触させ、液相エピタキシャル法により該基板上に
単結晶膜を得る結晶育成法において、るつぼ内の融液の
温度を、結晶育成中に融液中に析出し基板上への単結晶
膜の成長に寄与しない結晶成分核の析出を抑制して単結
晶膜の成長速度が一定となるように、育成開始時温度か
ら降下させることにより、単結晶膜を成長させることを
特徴とする液相エピタキシャル法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60102717A JPH068239B2 (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | 液相エピタキシヤル育成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60102717A JPH068239B2 (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | 液相エピタキシヤル育成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61261292A JPS61261292A (ja) | 1986-11-19 |
| JPH068239B2 true JPH068239B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=14335014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60102717A Expired - Lifetime JPH068239B2 (ja) | 1985-05-16 | 1985-05-16 | 液相エピタキシヤル育成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068239B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005336008A (ja) | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Canon Inc | シリコン膜の製造方法および太陽電池の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1427209A (en) * | 1972-09-22 | 1976-03-10 | Varian Associates | Lattice matched heterojunction devices |
-
1985
- 1985-05-16 JP JP60102717A patent/JPH068239B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61261292A (ja) | 1986-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |