JPH07291778A - Solution crystal growing method and device therefor - Google Patents

Solution crystal growing method and device therefor

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JPH07291778A
JPH07291778A JP8137394A JP8137394A JPH07291778A JP H07291778 A JPH07291778 A JP H07291778A JP 8137394 A JP8137394 A JP 8137394A JP 8137394 A JP8137394 A JP 8137394A JP H07291778 A JPH07291778 A JP H07291778A
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JP
Japan
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crystal
solution
seed crystal
temperature
solvent
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8137394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Saito
豊 斉藤
Tooru Chinushi
透 池主
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanagawa Academy of Science and Technology
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Kanagawa Academy of Science and Technology
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Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK, Kanagawa Academy of Science and Technology filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP8137394A priority Critical patent/JPH07291778A/en
Publication of JPH07291778A publication Critical patent/JPH07291778A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a soln. crystal growing technique in which the surface of a seed crystal is subjected to meltback by a specified amt. to obtain a grown crystal of high quality can be obtd. while abnormal growth and defects of the crystal is prevented. CONSTITUTION:This soln. crystal growing method is performed by forming temp. difference between the upper and lower part in the soln., disposing a source crystal in the high temp. part of the soln., and disposing a seed crystal in the low temp. part of the soln. to grow a crystal. This method includes a process to heat the seed crystal to specified first temp. while the seed crystal is not in contact with the soln., and to heat the soln. to a specified second temp. lower than the first temp. by specified temp, a process to bring the seed crystal into contact with the soln., and a process to produce specified temp. difference between the upper and lower part of the soln. to grow a crystal on the seed crystal.

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、結晶成長に関し、特に
溶液結晶成長に関する。蒸気圧の高い化合物半導体、特
にII−VI族化合物半導体のバルク結晶成長技術とし
て、成長温度を低下できる溶液結晶成長が期待されてい
る。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to crystal growth, and more particularly to solution crystal growth. Solution crystal growth, which can lower the growth temperature, is expected as a bulk crystal growth technique for compound semiconductors with high vapor pressure, particularly II-VI group compound semiconductors.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の溶液結晶成長の一例を図1(C)
を参照して説明する。なお、図1(C)は本発明の実施
例の説明でも用いる。
2. Description of the Related Art An example of conventional solution crystal growth is shown in FIG.
Will be described with reference to. Note that FIG. 1C is also used in the description of the embodiment of the present invention.

【0003】図1(C)に示すような小口径の石英管1
aと大口径の石英管1bとをテーパ状の内面を有するホ
ーン型石英管1cで接続した石英アンプル1を準備す
る。初期には、石英アンプル1の上端は開放しておく。
石英アンプル1の小口径部分1aにヒートシンク5が収
納されている。
A quartz tube 1 having a small diameter as shown in FIG.
A quartz ampoule 1 in which a and a large diameter quartz tube 1b are connected by a horn type quartz tube 1c having a tapered inner surface is prepared. At the beginning, the upper end of the quartz ampoule 1 is left open.
A heat sink 5 is housed in the small-diameter portion 1 a of the quartz ampoule 1.

【0004】このように準備された石英アンプルのヒー
トシンク5の上面にヒートシンクの径と同径のシード結
晶4を載置する。シード結晶4の側方の石英アンプル1
側面を加熱して内側に窪ませることによりシード結晶4
を固定する。
A seed crystal 4 having the same diameter as that of the heat sink is placed on the upper surface of the heat sink 5 of the quartz ampoule thus prepared. Quartz ampoule 1 beside the seed crystal 4
Seed crystal 4 by heating the sides and making it inward
To fix.

【0005】次に、ソース結晶2、溶媒塊3aを投入し
た後、石英アンプル1内を真空排気し上端の開放端を封
止する。ソース結晶2は、石英アンプル1の内面に設け
られた突起等により所定の位置に保持される。
Next, after the source crystal 2 and the solvent mass 3a are charged, the inside of the quartz ampoule 1 is evacuated and the open end of the upper end is sealed. The source crystal 2 is held at a predetermined position by a protrusion or the like provided on the inner surface of the quartz ampoule 1.

【0006】なお、溶媒塊3は、あらかじめ溶媒中に適
当量の結晶成分を溶解させその後固化させたものであ
る。溶媒塊3aにあらかじめ結晶成分を溶解させておく
ことにより、シード結晶のメルトバックを少量に抑える
ことができる。結晶成分の濃度は結晶成長中のシード結
晶の温度(成長温度)で飽和濃度となるように調整して
おく。
The solvent block 3 is prepared by dissolving an appropriate amount of crystal component in a solvent in advance and then solidifying the crystal component. By dissolving the crystal component in the solvent mass 3a in advance, the meltback of the seed crystal can be suppressed to a small amount. The concentration of the crystal component is adjusted so as to be a saturated concentration at the temperature (growth temperature) of the seed crystal during crystal growth.

【0007】次に、図1(C)のように準備した石英ア
ンプルの上下を逆転させ、あるいは傾けて加熱し溶媒塊
3aを融解させる。その後、図2(B)に示すように直
立させてシード結晶4を溶媒3に接触させる。ソース結
晶部分をシード結晶よりも高温にし、シード結晶4の上
に結晶を成長させる。
Next, the quartz ampoule prepared as shown in FIG. 1C is turned upside down or tilted and heated to melt the solvent mass 3a. Then, as shown in FIG. 2B, the seed crystal 4 is brought upright and brought into contact with the solvent 3. The temperature of the source crystal portion is set higher than that of the seed crystal, and the crystal is grown on the seed crystal 4.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】石英アンプル1を反転
させて融解させた溶媒の温度は、部分的にばらつきがあ
り一様ではない。従って、溶媒塊3aを融解させて所定
の温度とし、直立状態に戻したとき、シード結晶4に接
触する溶液の温度が所定の温度よりも高い場合または低
い場合がある。
The temperature of the solvent in which the quartz ampoule 1 has been inverted and melted is not uniform because of partial variations. Therefore, when the solvent lump 3a is melted to a predetermined temperature and returned to the upright state, the temperature of the solution contacting the seed crystal 4 may be higher or lower than the predetermined temperature.

【0009】溶媒中の温度の高い部分がシード結晶4に
接触すると溶媒が急激に冷却され、過飽和度が局所的に
増加する。過飽和度が増加すると、異常核が発生し、良
好な結晶成長を行うことができなくなる。
When the high temperature portion of the solvent comes into contact with the seed crystal 4, the solvent is rapidly cooled and the degree of supersaturation locally increases. When the degree of supersaturation increases, abnormal nuclei are generated, and good crystal growth cannot be performed.

【0010】また、シード結晶の表面を所定量メルトバ
ックしたい場合に、再現性の高いメルトバックを行うこ
とが困難になる。さらに、メルトバック後のシード結晶
表面が平坦でなくなり、突起状部分から結晶が異常成長
したり、結晶欠陥が導入され結晶性の劣化を招くことに
なる。さらに、シード結晶表面の形状もロット毎に変化
し、良好な成長結晶を安定して得ることができなくな
る。
Further, when it is desired to melt back the surface of the seed crystal by a predetermined amount, it becomes difficult to perform melt back with high reproducibility. Further, the surface of the seed crystal after the melt-back is not flat, and crystals are abnormally grown from the protrusions, and crystal defects are introduced, which causes deterioration of crystallinity. Further, the shape of the seed crystal surface also changes from lot to lot, and it becomes impossible to stably obtain good grown crystals.

【0011】本発明の目的は、シード結晶表面を所定量
メルトバックし、かつ結晶の異常成長、結晶欠陥の導入
を防止して良質の成長結晶を得ることができる溶液結晶
成長技術を提供することである。
An object of the present invention is to provide a solution crystal growth technique capable of obtaining a good quality grown crystal by melting back the seed crystal surface by a predetermined amount and preventing abnormal crystal growth and crystal defect introduction. Is.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の溶液結晶成長方
法は、溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高温部にソ
ース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶を配置し
て結晶成長を行う溶液結晶成長方法において、前記シー
ド結晶と前記溶液とが接触しない状態で、前記シード結
晶を所定の第1温度に、前記溶液を前記第1温度よりも
所定の温度だけ低い所定の第2温度に加熱する加熱工程
と、前記シード結晶と前記溶液とを接触させる工程と、
前記溶液の上下に所定の温度差を形成し、前記シード結
晶上に結晶を成長する結晶成長工程とを含む。
According to the solution crystal growth method of the present invention, a temperature difference is formed above and below the solution, a source crystal is arranged in a high temperature part of the solution, and a seed crystal is arranged in a low temperature part of the solution. In a solution crystal growth method for performing crystal growth, the seed crystal is brought to a predetermined first temperature and the solution is kept to a predetermined temperature lower than the first temperature in a state where the seed crystal and the solution are not in contact with each other. A heating step of heating to a second temperature, and a step of bringing the seed crystal into contact with the solution,
A crystal growth step of forming a predetermined temperature difference above and below the solution and growing a crystal on the seed crystal.

【0013】[0013]

【作用】結晶成分が溶解した溶媒をシード結晶に接触さ
せる時点の溶媒の温度をシード結晶の温度よりも低くし
ておくと、溶媒がシード結晶に接触したときに溶媒が温
められる。このため、溶媒の飽和溶解度が増加しシード
結晶表面への結晶成分の局所的な析出を防止することが
できる。また、シード結晶表面がメルトバックされるた
め、平坦で清浄な表面を露出させることができる。
If the temperature of the solvent when the solvent in which the crystal component is dissolved is brought into contact with the seed crystal is set lower than the temperature of the seed crystal, the solvent is warmed when the solvent comes into contact with the seed crystal. Therefore, the saturated solubility of the solvent is increased, and it is possible to prevent the local precipitation of the crystal component on the seed crystal surface. Further, since the seed crystal surface is melted back, a flat and clean surface can be exposed.

【0014】[0014]

【実施例】以下、II−VI族化合物半導体のZnSe
をSe−Te溶媒を用いて成長する場合を例にとって説
明する。ZnSeは、青色発光半導体素子として期待さ
れる材料である。
EXAMPLES Hereinafter, ZnSe of II-VI group compound semiconductors will be described.
Will be described by taking as an example the case of growing with a Se-Te solvent. ZnSe is a material expected as a blue light emitting semiconductor element.

【0015】図1(A)に示すように、溶媒構成物質1
0、11としてそれぞれSe、Te、さらに結晶成分原
料12としてZnSeを石英アンプル13内に投入し真
空封止する。このように準備した石英アンプル13を溶
媒構成物質10、11の融点以上の温度環境内で熱処理
し、溶媒中に結晶成分原料12を均一に完全溶解させ
る。
As shown in FIG. 1 (A), the solvent constituent substance 1
Se and Te as 0 and 11 respectively, and ZnSe as the crystal component raw material 12 are charged into the quartz ampoule 13 and vacuum sealed. The quartz ampoule 13 prepared in this way is heat-treated in a temperature environment equal to or higher than the melting points of the solvent constituents 10 and 11 to completely and completely dissolve the crystal component raw material 12 in the solvent.

【0016】図1(B)に示すように、石英アンプル1
3内を室温に戻し、所定量の結晶成分が溶解した溶媒塊
3aを形成する。図1(C)に示すように、小口径の石
英管1aと大口径の石英管1bがテーパ状の内面を有す
るホーン型の石英管1cで接続された石英アンプル1を
準備する。初期には、石英アンプル1の上端は開放され
ている。
As shown in FIG. 1B, a quartz ampoule 1
The inside of 3 is returned to room temperature to form a solvent mass 3a in which a predetermined amount of crystal component is dissolved. As shown in FIG. 1 (C), a quartz ampoule 1 in which a small diameter quartz tube 1a and a large diameter quartz tube 1b are connected by a horn type quartz tube 1c having a tapered inner surface is prepared. At the beginning, the upper end of the quartz ampoule 1 is open.

【0017】この石英アンプル1を弗酸でエッチングし
て表面を清浄化する。表面を清浄化した石英アンプル1
の下部に小口径部分1aの内径とほぼ同径の円柱状のヒ
ートシンク5を収納し、真空ベーキングを施す。ヒート
シンク5は、カーボン等の熱伝導率のよい材料から構成
されている。
The quartz ampoule 1 is etched with hydrofluoric acid to clean the surface. Quartz ampoule with clean surface 1
A cylindrical heat sink 5 having a diameter substantially the same as the inner diameter of the small diameter portion 1a is housed in the lower part of the, and vacuum baked. The heat sink 5 is made of a material having a high thermal conductivity such as carbon.

【0018】ヒートシンク5の上面に小口径部分1aの
径とほぼ同径のシード結晶4を載置する。その後、Zn
Seの多結晶からなるソース結晶2、及び図1(B)の
工程で形成した溶媒塊3aを石英アンプル1内に投入す
る。このとき、ソース結晶2は、石英アンプル1の内面
に設けられた突起(図には記載せず)等により、種結晶
4から所定の距離に保持される。
A seed crystal 4 having a diameter substantially the same as the diameter of the small diameter portion 1a is placed on the upper surface of the heat sink 5. Then Zn
The source crystal 2 made of a polycrystal of Se and the solvent mass 3a formed in the step of FIG. 1 (B) are put into a quartz ampoule 1. At this time, the source crystal 2 is held at a predetermined distance from the seed crystal 4 by a projection (not shown) provided on the inner surface of the quartz ampoule 1 or the like.

【0019】このようにソース結晶2、溶媒塊3a、シ
ード結晶4を配置した結晶成長装置を真空排気装置に接
続し、その内部を2×10-6Torr以下に真空排気
し、開放端を封止する。石英アンプル1側面のシード結
晶4及びソース結晶2部分を加熱して窪ませることによ
り、シード結晶4及びソース結晶2を固定する。
The crystal growth apparatus in which the source crystal 2, the solvent mass 3a, and the seed crystal 4 are arranged in this way is connected to a vacuum exhaust apparatus, the inside of which is vacuum exhausted to 2 × 10 −6 Torr or less, and the open end is sealed. Stop. The seed crystal 4 and the source crystal 2 are fixed by heating and denting the seed crystal 4 and the source crystal 2 portions on the side surface of the quartz ampoule 1.

【0020】図2(A)に示すように、石英アンプル1
を内部が加熱空間とされている円筒状の電気炉7内に配
置し、上下が反転するように傾ける。溶媒塊3aは、石
英アンプル1の上端部に保持される。このとき、溶媒塊
3aが全て融解したときにシード結晶4及びソース結晶
2が溶媒に接触しないように傾ける。石英アンプル1の
上部すなわち溶媒塊3aが保持されている部分の外周を
取り囲むように補助ヒータ6を配置する。電気炉7によ
りシード結晶4及びソース結晶2を所定の温度まで加熱
し、補助ヒータ6により、溶媒塊3aを加熱する。溶媒
塊3aは融解して溶媒3となる。
As shown in FIG. 2A, the quartz ampoule 1
Is placed in a cylindrical electric furnace 7 whose inside is a heating space, and is tilted so that it is turned upside down. The solvent lump 3 a is held at the upper end of the quartz ampoule 1. At this time, the seed crystal 4 and the source crystal 2 are tilted so that the seed crystal 4 and the source crystal 2 do not come into contact with the solvent when the solvent mass 3a is completely melted. An auxiliary heater 6 is arranged so as to surround the outer periphery of the upper part of the quartz ampoule 1, that is, the part where the solvent mass 3a is held. The electric furnace 7 heats the seed crystal 4 and the source crystal 2 to a predetermined temperature, and the auxiliary heater 6 heats the solvent mass 3 a. The solvent block 3 a melts to become the solvent 3.

【0021】この状態で、シード結晶4の温度がT1
溶媒3の温度がT2 となるまで加熱する。このとき、補
助ヒータ6により、溶媒3全体が均一な温度になるよう
に加熱する。溶媒3の温度T2 は、後述するようにシー
ド結晶4の温度T1 よりも低いことが好ましい。
In this state, the temperature of the seed crystal 4 is T 1 ,
The solvent 3 is heated until the temperature becomes T 2 . At this time, the auxiliary heater 6 heats the entire solvent 3 to a uniform temperature. The temperature T 2 of the solvent 3 is preferably lower than the temperature T 1 of the seed crystal 4 as described later.

【0022】図2(B)に示すように、補助ヒータ6を
取り外し石英アンプル1と電気炉7を直立状態に戻す。
溶媒3はシード結晶4及びソース結晶2に接触する。シ
ード結晶4の温度が図2(A)の工程で加熱した温度T
2 となり、ソース結晶2の部分がそれよりも高温になる
ように、電気炉7内に温度勾配を持たせる。
As shown in FIG. 2B, the auxiliary heater 6 is removed and the quartz ampoule 1 and the electric furnace 7 are returned to the upright state.
The solvent 3 contacts the seed crystal 4 and the source crystal 2. The temperature of the seed crystal 4 is the temperature T heated in the step of FIG.
2 , and a temperature gradient is provided in the electric furnace 7 so that the temperature of the source crystal 2 becomes higher than that.

【0023】高温部のソース結晶2は、高温部での飽和
溶解度まで溶媒3に溶解する。溶媒3中に溶解したソー
ス結晶成分は、拡散によって低温部に移動し、低温部の
溶媒を過飽和状態にする。シード結晶4が過飽和溶液に
接触することにより、シード結晶4上に結晶が成長す
る。
The source crystal 2 in the high temperature portion is dissolved in the solvent 3 up to the saturated solubility in the high temperature portion. The source crystal component dissolved in the solvent 3 moves to the low temperature part by diffusion and makes the solvent in the low temperature part into a supersaturated state. By contacting the seed crystal 4 with the supersaturated solution, a crystal grows on the seed crystal 4.

【0024】石英アンプル1を上下反転状態から直立状
態に戻したとき、溶媒3は、より高温のシード結晶と接
触して温度が上昇し、飽和溶解度が増加する。このた
め、シード結晶4近傍の溶媒が飽和するまでシード結晶
4がメルトバックされる。
When the quartz ampoule 1 is returned from the upside down state to the upright state, the solvent 3 comes into contact with a higher temperature seed crystal and the temperature rises, so that the saturated solubility increases. Therefore, the seed crystal 4 is melted back until the solvent near the seed crystal 4 is saturated.

【0025】以下に、シード結晶4の温度T1 を950
℃とし、溶媒3の温度T2 を変化させたときのメルトバ
ック後のシード結晶4表面の凹凸量について説明する。
溶媒3の温度T2 が910、920及び930℃のと
き、シード結晶4表面の凹凸量は5μm以下であった。
溶媒3の温度T2 を940℃及び950℃とすると、凹
凸量はそれぞれ20μm及び50μmであった。
Below, the temperature T 1 of the seed crystal 4 is set to 950.
C. and the amount of irregularities on the surface of the seed crystal 4 after meltback when the temperature T 2 of the solvent 3 is changed will be described.
When the temperature T 2 of the solvent 3 was 910, 920 and 930 ° C., the unevenness amount on the surface of the seed crystal 4 was 5 μm or less.
When the temperature T 2 of the solvent 3 was 940 ° C. and 950 ° C., the irregularities were 20 μm and 50 μm, respectively.

【0026】次にシード結晶4としてZnSe多結晶を
使用したときの、成長結晶中の粒径の拡大状況について
説明する。図3は、シード結晶4と溶媒3とを接触させ
る時点の溶媒3の温度T2 を変化させたときの成長結晶
中の最大粒径を示す。なお、シード結晶4の温度T1
950℃である。横軸は、溶媒3の温度T2 を単位℃で
表し、縦軸は、最大粒径を任意目盛りで表す。図3か
ら、溶媒の温度T2 を910〜930℃程度としたとき
に大きな最大粒径が得られ、920℃としたときに最大
粒径が最も大きくなることがわかる。すなわち、溶媒の
温度T2 はシード結晶の温度T1 よりも20〜40℃程
度低くすることが好ましい。
Next, the expansion of the grain size in the grown crystal when a ZnSe polycrystal is used as the seed crystal 4 will be described. FIG. 3 shows the maximum grain size in the grown crystal when the temperature T 2 of the solvent 3 at the time when the seed crystal 4 and the solvent 3 are brought into contact with each other is changed. The temperature T 1 of the seed crystal 4 is 950 ° C. The horizontal axis represents the temperature T 2 of the solvent 3 in the unit of ° C, and the vertical axis represents the maximum particle size on an arbitrary scale. From FIG. 3, it is understood that a large maximum particle size is obtained when the temperature T 2 of the solvent is set to about 910 to 930 ° C., and the maximum particle size is maximized when the temperature T 2 is set to 920 ° C. That is, the temperature T 2 of the solvent is preferably lower than the temperature T 1 of the seed crystal by about 20 to 40 ° C.

【0027】メルトバック後のシード結晶表面の平坦
性、及び成長結晶の最大粒径から、シード結晶4の温度
1 を950℃とした場合、溶媒の温度T2 を920℃
程度とすればよいことがわかる。このように、シード結
晶と溶媒とを接触する時点の溶媒の温度を、シード結晶
の温度よりも所定温度だけ低くすることにより、良質の
結晶を成長することができる。
From the flatness of the seed crystal surface after the melt back and the maximum grain size of the grown crystal, when the temperature T 1 of the seed crystal 4 is 950 ° C., the temperature T 2 of the solvent is 920 ° C.
It turns out that it is good to set it as a degree. Thus, by lowering the temperature of the solvent at the time of contact between the seed crystal and the solvent by a predetermined temperature below the temperature of the seed crystal, it is possible to grow a good quality crystal.

【0028】石英アンプル1及び電気炉7を直立させて
から、所定の温度勾配に加熱するまでに適当な時間保持
してもよい。適当な時間保持することにより、シード結
晶4のメルトバックが十分行われ、より安定して滑らか
な結晶表面を得ることができる。これにより、結晶の異
常成長や欠陥導入による結晶性の劣化をさらに抑制する
ことができる。
The quartz ampoule 1 and the electric furnace 7 may be held upright until they are heated to a predetermined temperature gradient after being upright. By holding the seed crystal 4 for an appropriate time, the seed crystal 4 is sufficiently melted back, and a more stable and smooth crystal surface can be obtained. As a result, it is possible to further suppress the deterioration of crystallinity due to abnormal crystal growth or defect introduction.

【0029】上記実施例では、溶媒の温度を均一にする
ために補助ヒータを使用する場合について説明したが、
その他の方法を用いて溶媒温度を均一にしてもよい。図
4は、石英アンプル1の上部周囲を断熱材8で覆って溶
媒の温度を均一にする例を示す。上記実施例の図2
(A)に示す溶媒塊を融解する工程において、石英アン
プル1の上部の周囲に補助ヒータ6を配置する代わり
に、上部周囲を断熱材8で覆っている。断熱材8は、溶
媒3から外部への熱の流れを低減させ、溶媒3内を等温
化するのに役立つ。その他は図2(A)と同様の構成で
ある。このように、溶媒3が溜まっている部分の回りを
断熱材8で覆うことにより、溶媒3の温度を均一にする
ことができる。断熱材8としては、例えば、石英ガラス
ウール等を使用することができる。
In the above embodiment, the case where the auxiliary heater is used to make the temperature of the solvent uniform has been described.
The solvent temperature may be made uniform by using other methods. FIG. 4 shows an example in which the upper periphery of the quartz ampoule 1 is covered with a heat insulating material 8 to make the temperature of the solvent uniform. FIG. 2 of the above embodiment
In the step of melting the solvent lump shown in (A), instead of disposing the auxiliary heater 6 around the upper part of the quartz ampoule 1, the upper part is covered with a heat insulating material 8. The heat insulating material 8 serves to reduce the flow of heat from the solvent 3 to the outside and to make the inside of the solvent 3 isothermal. Others are the same as those in FIG. In this way, the temperature of the solvent 3 can be made uniform by covering the area where the solvent 3 is accumulated with the heat insulating material 8. As the heat insulating material 8, for example, quartz glass wool or the like can be used.

【0030】上記実施例では、ZnSeをSe−Te溶
媒を使用して溶液結晶成長する場合について説明した
が、他のII−VI族化合物半導体、またはその他の化
合物半導体を溶液結晶成長する場合にも適用できる。
In the above embodiments, the case where ZnSe is solution crystal-grown using the Se-Te solvent is explained, but it is also applicable to the case where another II-VI group compound semiconductor or another compound semiconductor is solution crystal-grown. Applicable.

【0031】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
The present invention has been described above with reference to the embodiments.
The present invention is not limited to these. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
異常成長や結晶欠陥の少ない良質な結晶を成長させるこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to grow high quality crystals with few abnormal growths and crystal defects.

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

【図1】本発明の実施例による溶媒塊作製工程及び結晶
成長工程を説明するための、溶媒塊作製用石英アンプル
及び結晶成長用石英アンプルの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a solvent ampoule producing quartz ampoule and a crystal growth quartz ampoule for explaining a solvent lump producing step and a crystal growing step according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例による結晶成長工程を説明する
ための結晶成長用石英アンプルの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a crystal growth quartz ampoule for explaining a crystal growth process according to an example of the present invention.

【図3】溶媒の温度を変化させたときの成長結晶の最大
粒径の変化を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing changes in the maximum grain size of grown crystals when the temperature of the solvent is changed.

【図4】本発明の他の実施例による結晶成長工程を説明
するための結晶成長用石英アンプルの断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a crystal growth quartz ampoule for explaining a crystal growth process according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 石英アンプル 2 ソース結晶 3 溶媒 3a 溶媒塊 4 シード結晶 5 ヒートシンク 6 補助ヒータ 7 電気炉 8 断熱材 10、11 溶媒構成物質 12 結晶成分原料 13 石英アンプル 1 Quartz Ampoule 2 Source Crystal 3 Solvent 3a Solvent Mass 4 Seed Crystal 5 Heat Sink 6 Auxiliary Heater 7 Electric Furnace 8 Heat Insulation Material 10, 11 Solvent Constituent Material 12 Crystal Component Raw Material 13 Quartz Ampoule

フロントページの続き (72)発明者 斉藤 豊 埼玉県秩父市下影森239−1 (72)発明者 池主 透 埼玉県秩父市下影森1157 桐ノ木社宅307Front page continuation (72) Inventor Yutaka Saito 239-1, Shimokagemori, Chichibu-shi, Saitama Prefecture (72) Toru Ikeushi 1157 Shimokagemori, Chichibu-shi, Saitama Prefecture Kirinoki Sha 307

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高
温部にソース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶
を配置して結晶成長を行う溶液結晶成長方法において、 前記シード結晶と前記溶液とが接触しない状態で、前記
シード結晶を所定の第1温度に、前記溶液を前記第1温
度よりも所定の温度だけ低い所定の第2温度に加熱する
加熱工程と、 前記シード結晶と前記溶液とを接触させる工程と、 前記溶液の上下に所定の温度差を形成し、前記シード結
晶上に結晶を成長する結晶成長工程とを含む溶液結晶成
長方法。
1. A solution crystal growth method in which a temperature difference is formed above and below a solution, a source crystal is arranged at a high temperature part of the solution, and a seed crystal is arranged at a low temperature part of the solution to perform crystal growth. A step of heating the seed crystal to a predetermined first temperature and the solution to a predetermined second temperature lower by a predetermined temperature than the first temperature in a state where the seed crystal and the solution do not come into contact with each other; And a solution, and a crystal growth step of forming a predetermined temperature difference above and below the solution to grow a crystal on the seed crystal.
【請求項2】 前記加熱工程において、前記溶液中に前
記シード結晶の成分を前記第2温度における飽和溶解度
まで溶解させる請求項1記載の溶液結晶成長方法。
2. The method for growing a solution crystal according to claim 1, wherein in the heating step, the component of the seed crystal is dissolved in the solution to a saturation solubility at the second temperature.
【請求項3】 前記加熱工程は、少なくとも前記シード
結晶を加熱するための加熱手段で前記シード結晶を加熱
すると共に、前記溶液の近傍にのみ配置された他の加熱
手段により前記溶液を加熱する請求項1または2記載の
溶液結晶成長方法。
3. In the heating step, the seed crystal is heated by at least a heating means for heating the seed crystal, and the solution is heated by another heating means arranged only in the vicinity of the solution. Item 3. The solution crystal growth method according to Item 1 or 2.
【請求項4】 前記加熱工程は、前記溶液の周囲を断熱
材で覆って加熱する請求項1または2記載の溶液結晶成
長方法。
4. The solution crystal growth method according to claim 1, wherein in the heating step, the periphery of the solution is covered with a heat insulating material and heated.
【請求項5】 前記第2温度は、前記第1温度よりも2
0〜40℃低い請求項1〜4のいずれかに記載の溶液結
晶成長方法。
5. The second temperature is 2 more than the first temperature.
The solution crystal growth method according to any one of claims 1 to 4, which is lower by 0 to 40 ° C.
【請求項6】 溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高
温部にソース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶
を配置して結晶成長を行う溶液結晶成長装置において、 内部空間にシード結晶及びソース結晶を配置し、第1の
姿勢では前記シード結晶及び前記ソース結晶に共に接触
するように溶液を収容するための空間と、第2の姿勢で
は前記シード結晶及び前記ソース結晶に接触しないよう
に溶液を収容するための他の空間とを画定する成長用容
器と、 少なくとも前記空間に所定の温度勾配を形成するための
加熱手段と、 前記他の空間のみを加熱するための他の加熱手段とを含
む溶液結晶成長装置。
6. A solution crystal growth apparatus for forming a temperature difference above and below a solution, arranging a source crystal in a high temperature part of the solution and arranging a seed crystal in a low temperature part of the solution to perform crystal growth in an internal space. A space for accommodating a solution in which a seed crystal and a source crystal are arranged so that the seed crystal and the source crystal are in contact with each other in the first attitude, and the seed crystal and the source crystal are in contact with each other in the second attitude. A growth container that defines another space for containing the solution, a heating means for forming a predetermined temperature gradient in at least the space, and another for heating only the other space. A solution crystal growth apparatus including a heating means.
【請求項7】 溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高
温部にソース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶
を配置して結晶成長を行う溶液結晶成長装置において、 内部空間にシード結晶及びソース結晶を配置し、第1の
姿勢では前記シード結晶及び前記ソース結晶に共に接触
するように溶液を収容するための空間と、第2の姿勢で
は前記シード結晶及び前記ソース結晶に接触しないよう
に溶液を収容するための他の空間とを画定する成長用容
器と、 前記空間及び前記他の空間に所定の温度勾配を形成する
ための加熱手段と、 前記他の空間の周囲にのみ配置される着脱可能な断熱材
とを含む溶液結晶成長装置。
7. A solution crystal growth apparatus for forming a temperature difference above and below a solution, arranging a source crystal in a high temperature part of the solution and arranging a seed crystal in a low temperature part of the solution for crystal growth, A space for accommodating a solution in which a seed crystal and a source crystal are arranged so that the seed crystal and the source crystal are in contact with each other in the first attitude, and the seed crystal and the source crystal are in contact with each other in the second attitude. A growth container that defines another space for containing a solution, a heating means for forming a predetermined temperature gradient in the space and the other space, and only around the other space A solution crystal growth apparatus including a removable heat insulating material arranged.
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