JPH0740557B2 - Gas source molecular beam crystal growth equipment - Google Patents

Gas source molecular beam crystal growth equipment

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JPH0740557B2
JPH0740557B2 JP14500086A JP14500086A JPH0740557B2 JP H0740557 B2 JPH0740557 B2 JP H0740557B2 JP 14500086 A JP14500086 A JP 14500086A JP 14500086 A JP14500086 A JP 14500086A JP H0740557 B2 JPH0740557 B2 JP H0740557B2
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gas
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growth
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一 朝日
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機金属ガスを含む気体を成長用基板表面に照
射し結晶を成長させるガスソース分子線結晶成長装置に
関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gas source molecular beam crystal growth apparatus for irradiating a growth substrate surface with a gas containing an organometallic gas to grow crystals.

〔従来の技術〕 近年、III−V族化合物半導体の分野で、従来の固体を
原料とする分子線結晶成長法(以下MBE法と略称する)
のもつ種々の短所を解決したガスソースMBE法が開発さ
れた(例えばY.Kawaguchi et.al.Jan.J.Appl.Phys.(日
本応用物理学会誌),23,L737(1984))。このMBE法の
特徴として次のような点が挙げられる。すなわち、 (1).成長室を真空に保持した状態で原料の補充また
は交換ができるので、原料の補充,交換に伴なう成長結
晶品質の劣化がほとんどない。すなわち、長時間にわた
つて安定した品質の結晶成長を行なうことができる。
[Prior Art] In recent years, in the field of III-V group compound semiconductors, a conventional molecular beam crystal growth method using a solid material (hereinafter abbreviated as MBE method)
A gas source MBE method has been developed that solves various shortcomings of (for example, Y. Kawaguchi et.al. Jan. J. Appl. Phys. (Journal of Applied Physics, Japan), 23, L737 (1984)). The features of this MBE method are as follows. That is, (1). Since the raw material can be replenished or exchanged while the growth chamber is kept in vacuum, the quality of the grown crystal is hardly deteriorated due to the replenishment or exchange of the raw material. That is, it is possible to grow crystals with stable quality over a long period of time.

(2).従来のMBE法では得ることが困難であつた高純
度の結晶を比較的容易に成長することができる。例えば
InP結晶では液体窒素温度におけるキヤリア濃度が9.1×
1013cm-3,電子移動度が105000cm2/VSという超高純度な
結晶を成長できたという報告がある(Y.Kawaguchi et.a
l.Inst.Phys.Conf.Ser.(物理学会会議シリーズ),79,
79(1985))。
(2). High-purity crystals, which were difficult to obtain by the conventional MBE method, can be grown relatively easily. For example
InP crystal has a carrier concentration of 9.1 × at liquid nitrogen temperature.
It has been reported that an ultrahigh-purity crystal with an electron mobility of 10 13 cm -3 and an electron mobility of 105000 cm 2 / VS could be grown (Y. Kawaguchi et.a.
l.Inst.Phys.Conf.Ser. (Physics Society Conference Series), 79 ,
79 (1985)).

(3).SixNy,SixOyのような誘電体膜をマスクとした選
択成長が可能である。従来のMBE法では、誘電体膜上に
は全面に多結晶の折出が生じたが、ガスソースMBE法で
は全く析出が見られないか、あるいは粒状の析出物が見
られるのみである。
(3) Selective growth is possible using a dielectric film such as SixNy or SixOy as a mask. In the conventional MBE method, polycrystalline protrusions were formed on the entire surface of the dielectric film, but in the gas source MBE method, no precipitation was observed at all or only granular precipitates were observed.

(4).従来のMBE法では、成長が困難であつたV族元
素を2種類以上含む多元混晶を制御性良く成長すること
ができる。
(4). According to the conventional MBE method, it is possible to grow a multi-element mixed crystal containing two or more kinds of group V elements, which has been difficult to grow, with good controllability.

(5).アルミニウムの原料としても有機金属を用いる
ことができるので、従来のMBE法で問題となつていたア
ルミニウムの分子線セルの短寿命の問題が解消される。
(5). Since organic metal can be used as a raw material of aluminum, the problem of short life of molecular beam cell of aluminum, which has been a problem in the conventional MBE method, can be solved.

このように今日まで報告されているガスソースMBE装置
での分子線強度の制御方法としては、高精度リークバル
ブ(バリアブル・リーク・バルブ)あるいは質量流量制
御装置(マスフロー・コントローラ)によるものがあ
る。
As described above, as a method of controlling the molecular beam intensity in the gas source MBE device which has been reported to date, there is a high precision leak valve (variable leak valve) or a mass flow controller (mass flow controller).

第4図は前述したバリアブル・リーク・バルブ(以下VL
Vと略称する)を分子線強度制御に利用したガスソースM
BE装置の構成図を示したものであり、この図ではInP結
晶を成長する場合の装置図である。同図において、成長
室1はゲートバルブ2を介した排気用ポンプ3によつて
排気されている。また、この成長室1にはV族元素を含
む有機化合物ガスとして例えばホスフイン(PH3)を収
納した原料タンク4がガス供給用パイプ5を介して接続
されこのパイプ5に結合されたVLV6によりホスフイン導
入量を調節し、約800℃に加熱した熱分解セル7を通じ
て加熱した成長用基板8に噴出する。また、成長室1に
はIII族元素を含む有機金属ガスとして例えばトリエチ
ルインジウム(TEIn)を収納したシリンダ9がガス供給
用パイプ5を介して接続されこのパイプ5に結合された
VLV10,分子線セル11を通じて成長用基板8に噴出する。
なお、12は液体窒素シユラウドである。この場合、ホス
フイン,トリエチルインジウムの分子線強度は個々にイ
オンゲート13の読みによつて調節するが、この精度およ
び再現性はそれほど良好ではなく、約5%程度であつ
た。一方、近年、高速電子デバイスあるいは長波長光デ
バイス用の材料として注目されているInP基板に格子マ
ツチングしたInxGa1−xAs(x0.53)を成長するため
には、In,Gaを含んだ有機金属の分子線強度をそれぞれ
少なくとも誤差約1%以下の精度で再現性良く制御しな
ければならない。したがつてこのようなVLV6,10によつ
て分子線強度を調節する成長系ではInxGa1−xAsのよう
に厳しい組成制御を要求される結晶の成長を行なうこと
は困難である。
Fig. 4 shows the variable leak valve (hereinafter VL
Gas source M using V) for molecular beam intensity control
1 is a configuration diagram of a BE device, which is a device diagram when an InP crystal is grown. In the figure, the growth chamber 1 is exhausted by an exhaust pump 3 via a gate valve 2. A raw material tank 4 containing, for example, phosphine (PH 3 ) as an organic compound gas containing a Group V element is connected to the growth chamber 1 through a gas supply pipe 5, and the phosphine is connected by VLV 6 connected to the pipe 5. The amount of introduction is adjusted, and it is jetted onto the heated growth substrate 8 through the thermal decomposition cell 7 heated to about 800 ° C. A cylinder 9 containing, for example, triethylindium (TEIn) as an organometallic gas containing a group III element is connected to the growth chamber 1 through a gas supply pipe 5 and is connected to the pipe 5.
It is ejected onto the growth substrate 8 through the VLV 10 and the molecular beam cell 11.
In addition, 12 is a liquid nitrogen shroud. In this case, the molecular beam intensities of phosphine and triethylindium are individually adjusted by the reading of the ion gate 13, but the accuracy and reproducibility are not so good and are about 5%. On the other hand, in order to grow lattice-matched InxGa 1 −xAs (x0.53) on an InP substrate, which has been attracting attention as a material for high-speed electronic devices or long-wavelength optical devices in recent years, organic metals containing In and Ga are required. The molecular beam intensities must be controlled with an accuracy of at least about 1% or less with good reproducibility. Therefore, it is difficult to grow a crystal, such as InxGa 1 -xAs, which requires a strict composition control in a growth system in which the molecular beam intensity is controlled by such VLV6,10.

また、前述したマスフローコントローラ(以下MFCと略
称する)によつて分子線強度を制御するガスソースMBE
装置は、(W.T.Tsang.J.Appl.Phy.(応用物理学会誌),
58,1415(1985))により報告されている。その装置の
構成図を第5図に示し、前述の図と同一または相当する
部分には同一符号を付してある。同図において、III族
元素を含むIII族ソース14a,14bとして有機金属(TEIn,T
MIn,TEGa,TMGa)を、V族元素を含むV族ソース15a,15b
として有機化合物(TEP,TMAs)をそれぞれ用いている。
そして、V族ソース15a,15bについては、直接MFC16を介
して流量を変化させて成長室1に導入して成長を行なつ
ているが、III族ソース14a,14bについては通常の有機金
属気相成長法の場合と同様にH2またはArを輸送用気体と
して用い、MFC16を通して流量を変化させて成長室1に
導入し成長を行なつている。なお、17はストツプバルブ
である。
In addition, a gas source MBE that controls the molecular beam intensity by the above-mentioned mass flow controller (hereinafter abbreviated as MFC)
The device is (WTTsang.J.Appl.Phy. (Journal of Applied Physics),
58, 1415 (1985)). A block diagram of the apparatus is shown in FIG. 5, and the same or corresponding portions as those in the above-mentioned figures are designated by the same reference numerals. In the figure, as a group III source 14a, 14b containing a group III element, an organic metal (TEIn, T
MIn, TEGa, TMGa), V group source 15a, 15b containing V group element
The organic compounds (TEP, TMAs) are used respectively.
The group V sources 15a and 15b are introduced into the growth chamber 1 by directly changing the flow rate through the MFC 16 to grow the group V sources. As in the case of the growth method, H 2 or Ar is used as a transport gas, and the flow rate is changed through the MFC 16 and introduced into the growth chamber 1 for growth. Reference numeral 17 is a stop valve.

このような構成においては、第4図で説明したVLV6,10
を用いる場合とは異なり、分子線強度を誤差約1%以内
の精度で調節することが可能であり、厳密な組成制御を
要求される結晶の成長が可能となる。
In such a configuration, the VLV 6,10 described in FIG.
Unlike the case of using, it is possible to adjust the molecular beam intensity with an accuracy within an error of about 1%, and it becomes possible to grow a crystal that requires strict composition control.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、このように構成されるガスソース分子線
結晶成長装置において、III族ソース14a,14bとしての有
機金属は、一般に蒸気圧が低く、所望のガス流量を得る
には多量の輸送用気体を必要とする。例えば、InxGa1
xAsの成長に関する前述した報告では、III族ソース14a,
14bとしてTEGa+H2(35℃),TMIn+H2(37℃)の流量は
それぞれ17.5SCCM,8.4SCCMである。すなわち、その中
に含まれる有機金属の流量は若干0.25SCCM,0.13SCCM
あり、残りの大部分25.5SCCMはH2の流量である。この場
合、例えば1000l/secの排気用ポンプを用いたとして
も、III族ソース14a,14bのみで成長室1内の圧力は約3
×10-4Torrとなつてしまい、V族ソース15a,15bを多量
に入れると、圧力条件が分子線領域から逸脱してしまう
可能性が大きく、多量の輸送用気体を排気するために排
気用ポンプが大型化してしまうという問題があつた。さ
らにMFC16は有機金属と輸送用気体との混合ガスの流量
を制御しているので、有機金属の蒸気圧変動、つまり有
機金属を収容するシリンダ9の温度変動が成長結晶の組
成に変動を与えるという問題があつた。
However, in the gas source molecular beam crystal growth apparatus configured as described above, the organic metal as the group III sources 14a and 14b generally has a low vapor pressure, and a large amount of transport gas is required to obtain a desired gas flow rate. And For example, InxGa 1
In the aforementioned report on the growth of xAs, the group III source 14a,
The flow rates of TEGa + H 2 (35 ° C) and TMIn + H 2 (37 ° C) as 14b are 17.5 SCCM and 8.4 SCCM , respectively. That is, the flow rates of the organic metals contained therein are slightly 0.25 SCCM and 0.13 SCCM , and the remaining most 25.5 SCCM is the flow rate of H 2 . In this case, for example, even if an exhaust pump of 1000 l / sec is used, the pressure in the growth chamber 1 is about 3 with only the group III sources 14a and 14b.
If the V group sources 15a and 15b are added in a large amount due to a pressure of × 10 -4 Torr, the pressure condition is likely to deviate from the molecular beam region. There was a problem that the pump became large. Further, since the MFC 16 controls the flow rate of the mixed gas of the organic metal and the transport gas, it is said that the vapor pressure fluctuation of the organic metal, that is, the temperature fluctuation of the cylinder 9 accommodating the organic metal changes the composition of the grown crystal. There was a problem.

したがつて本発明は、前述した従来の問題に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、有機金属の分子線強度を
精度良く制御でき、かつ大型の排気ポンプを必要としな
いガスソース分子線結晶成長装置を提供することにあ
る。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to accurately control the molecular beam intensity of an organic metal, and to eliminate the need for a large exhaust pump. It is to provide a crystal growth apparatus.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によるガスソース分子線結晶成長装置は、成長用
基板に有機金属分子線を照射する分子線セルと有機金属
ガス原料容器との間に結合される有機金属ガス供給路
に、該原料容器側に流量制御用バルブおよび分子線セル
側に流量計側用センサを有する質量流量制御装置を設け
たものである。
The gas source molecular beam crystal growth apparatus according to the present invention is provided with an organic metal gas supply path connected between a molecular beam cell for irradiating a growth substrate with an organic metal molecular beam and an organic metal gas raw material container, the raw material container side In addition, a mass flow rate control device having a flow rate control valve and a flowmeter side sensor on the molecular beam cell side is provided.

〔作用〕[Action]

本発明においては、有機金属ガス供給路に質量流量制御
装置が結合されたので、微少なガス流量に対して高精度
な制御が可能となる。また、有機金属自体の流量を制御
するので、有機金属を収納する容器の温度を高精度で制
御する必要がなくなる。
In the present invention, since the mass flow rate control device is connected to the metal-organic gas supply path, it is possible to perform highly accurate control for a minute gas flow rate. In addition, since the flow rate of the organic metal itself is controlled, it is not necessary to control the temperature of the container containing the organic metal with high accuracy.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明によるガスソース分子線結晶成長装置の
一実施例を示す構成図であり、この図ではInxGa1−xAs
をエピタキシヤル成長する場合の装置図であり、前述の
図と同一または相当する部分には同一符号を付してあ
る。同図において、有機化合物ガス原料タンク4内には
V族元素を含む水素化物ガスとして例えば100%アルシ
ン(AsH3)が収納され、2個の有機金属ガスシリンダ9a
9b内にはそれぞれIII族元素を含む有機金属ガスとして
例えばTEGa,TMInが収納されている。そして、この有機
化合物ガス原料タンク4と熱分解セル7とを結合するガ
ス供給用パイプ5には、熱分解セル7側にストツプバル
ブ17が、有機化合物ガス原料タンク4側にMFC16がそれ
ぞれ結合されている。また、有機金属ガスシリンダ9a,9
bと対応する分子線セル11a,11bとをそれぞれ結合するガ
ス供給用パイプ5には、分子線セル11a,11b側にストツ
プバルブ17が、有機金属ガスシリンダ9a,9b側に質量流
量制御装置(以下MFCと略称する)18がそれぞれ結合さ
れている。このMFC18は第2図に示すようにガスの入口
側18aの近傍に流量調整用バルブ18bが結合され、ガスの
出口側18cの近傍に内部にセンサ管18dを備えた流量計測
用センサ18eが結合されて構成されており、従来のMFC16
とはこれらの配置が逆となつている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a gas source molecular beam crystal growth apparatus according to the present invention. In this figure, InxGa 1 -xAs is shown.
FIG. 3 is an apparatus diagram in the case of performing epitaxial growth, in which the same or corresponding parts as those in the above-mentioned figures are designated by the same reference numerals. In the figure, for example, 100% arsine (AsH 3 ) is contained as a hydride gas containing a group V element in the organic compound gas raw material tank 4, and two organometallic gas cylinders 9a are provided.
In the 9b, for example, TEGa and TMIn are contained as organometallic gases containing group III elements. In the gas supply pipe 5 connecting the organic compound gas raw material tank 4 and the pyrolysis cell 7, a stop valve 17 is connected to the pyrolysis cell 7 side and an MFC 16 is connected to the organic compound gas raw material tank 4 side. There is. In addition, the organometallic gas cylinders 9a, 9
In the gas supply pipe 5 connecting the b and the corresponding molecular beam cells 11a, 11b, respectively, a stop valve 17 is provided on the molecular beam cells 11a, 11b side, and a mass flow controller (hereinafter referred to as a mass flow controller on the organometallic gas cylinders 9a, 9b side). Each of them is abbreviated as MFC) 18. As shown in FIG. 2, the MFC 18 has a flow rate adjusting valve 18b connected near the gas inlet side 18a and a flow rate measuring sensor 18e having a sensor tube 18d inside near the gas outlet side 18c. The conventional MFC16
And these arrangements are the opposite.

このように構成されたガスソース分子線結晶成長装置
は、有機金属ガスシリンダ9a,9b内に収納された各有機
金属ガスTEGa,TMInがMFC18を介して対応する分子線セル
11a,11bに供給され、成長用基板8に照射される。この
場合、MFC18の出口側18cは高真空状態であり、その入口
側18aの圧力はほぼ有機金属ガスの蒸気圧と等しくな
る。通常、MFC18内の流量計測用センサ18eは100〜150℃
程度に加熱されているため、従来構成のMFC16の如く、
入口側18a近傍に流量計測用センサ18eが存在すると、熱
分解し易い有機金属ガスが熱を受ける時間が長くなり、
例えばC2H4,CH4等の分解生成物がMFC16よりも上流側に
蓄積されることにより、有機金属自体の分子線強度が変
動したり、分解して形成された金属によりセンサ管18d
が詰つたりして安定した動作をさせることが困難とな
る。ところが、第2図に示すMFC18では流量計測用セン
サ18eの内部が高真空度となるため、微少流量の計測が
可能となるとともに、有機金属ガスが熱を受ける時間が
短かく、熱分解の影響がほとんどないので、長期間にわ
たつて安定して動作させることができる。なお、水素化
物ガス原料タンク4に結合されるMFC16はいずれのタイ
プのものでも使用可能である。第3図は前述した2個の
有機金属ガスシリンダ9a,9bにそれぞれ収納されたTEGa
とTMInとの流量の和に対するTMIn流量の比と、得られた
InxGa1−xAs結晶の組成xとの関係を示したものであ
り、InPに格子結合のとれたInxGa1−xAs(x=0.53)を
エピタキシヤル成長するためにはIII族元素を含む有機
金属ガスの分子線強度を約1%以内の精度で制御する必
要があるが、第3図に示すようにTEGaおよびTMInのMFC1
8による制御流量を調節することにより、容易に組成比
x0.53なる結晶を再現性良く得ることが可能となつ
た。
The gas source molecular beam crystal growth apparatus configured as described above is a molecular beam cell in which each metalorganic gas TEGa, TMIn stored in the metalorganic gas cylinders 9a, 9b corresponds via the MFC 18.
It is supplied to 11a and 11b and is irradiated to the growth substrate 8. In this case, the outlet side 18c of the MFC 18 is in a high vacuum state, and the pressure on the inlet side 18a thereof is substantially equal to the vapor pressure of the organometallic gas. Normally, the flow measurement sensor 18e in the MFC18 is 100-150 ℃
Since it is heated to a certain extent, like the conventional configuration MFC16,
If the flow rate measuring sensor 18e is present in the vicinity of the inlet side 18a, the time during which the organometallic gas that is easily thermally decomposed receives heat becomes long,
For example, the decomposition products such as C 2 H 4 and CH 4 accumulate on the upstream side of MFC 16, so that the molecular beam intensity of the organic metal itself fluctuates, or the metal formed by decomposition decomposes the sensor tube 18d.
It becomes difficult to perform stable operation due to clogging. However, in the MFC 18 shown in FIG. 2, since the inside of the flow rate measuring sensor 18e has a high degree of vacuum, it is possible to measure a minute flow rate, and the time when the organometallic gas receives heat is short, so the effect of thermal decomposition Since there is almost no, it can operate stably over a long period of time. The MFC 16 connected to the hydride gas raw material tank 4 can be of any type. FIG. 3 shows TEGa stored in the above-mentioned two metal-organic gas cylinders 9a and 9b, respectively.
And the ratio of the TMIn flow rate to the sum of the TMIn flow rates obtained
This figure shows the relationship with the composition x of the InxGa 1 -xAs crystal. In order to epitaxially grow InxGa 1 -xAs (x = 0.53) with lattice coupling to InP, an organometallic gas containing a group III element is used. It is necessary to control the intensity of the molecular beam of MFC1 within 1%, but as shown in Fig. 3, the MFC1 of TEGa and TMIn
By adjusting the controlled flow rate by 8, it was possible to easily obtain a crystal with a composition ratio of 0.53 with good reproducibility.

また、このような構成によれば、有機金属ガスTEGaおよ
びTMInのパイプ5内の輸送にH2あるいはAr等の輸送用気
体を用いていないので、排気速度約500l/sec程度の比較
的小さな排気ポンプを用いても、成長中の圧力は約1×
10-4Torrであり、水素化アルシンの熱分解物が主であつ
た。
Further, according to such a configuration, since the transport gas such as H 2 or Ar is not used for transporting the organometallic gases TEGa and TMIn in the pipe 5, a relatively small exhaust rate of about 500 l / sec is achieved. Even with a pump, the pressure during growth is about 1x
It was 10 -4 Torr, and was mainly a thermal decomposition product of hydrogenated arsine.

なお、前述した実施例においては、InxとGa1−xAsとの
ガスソースMBE成長について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、他の結晶,非結晶の成長に
適用できることは言うまでもない。
In addition, in the above-described examples, the gas source MBE growth of Inx and Ga 1 -xAs was described, but the present invention is not limited to this, and it is applicable to other crystalline and non-crystalline growth. Needless to say.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば、結晶成長用基板に
有機金属分子線を照射する分子線セルと、有機金属ガス
原料容器との間を結合する有機金属ガス供給路に、該原
料容器側に流量制御用バルブおよび分子線セル側に流量
計測用センサを有する質量流量制御装置を結合したこと
により、微少なガス流量が高精度で制御可能となるの
で、有機金属の分子線強度を精度良く制御することがで
きるとともに、有機金属ガス原料を輸送する輸送用気体
が不要となるので、小型の排気用ポンプを使用して組成
制御に優れた結晶成長を行なうことができるなどの極め
て優れた効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the raw material container side is provided in the organometallic gas supply path connecting between the molecular beam cell for irradiating the crystal growth substrate with the organometallic molecular beam and the organometallic gas raw material container. By combining a mass flow controller with a flow rate control valve and a flow rate measurement sensor on the molecular beam cell side, a minute gas flow rate can be controlled with high precision, so the molecular beam strength of the organometal can be accurately measured. It is possible to control, and since a transport gas for transporting the metal-organic gas raw material is unnecessary, it is possible to perform crystal growth with excellent composition control using a small exhaust pump. Is obtained.

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

第1図は本発明によるガスソース分子線結晶成長装置の
一実施例を示す構成図、第2図は第1図の質量流量制御
装置を示す構成図、第3図はソースガスの流量比(TMIn
/(TMIn+TEGa)〕に対するInxGa1−xAs結晶の組成xと
の関係を示す図、第4図,第5図は従来のガスソース分
子線結晶成長装置を示す構成図である。 1……成長室、2……ゲートバルブ、3……排気用ポン
プ、4……水素化物ガス原料タンク、5……ガス供給用
パイプ、7……熱分解セル、8……成長用基板、9a,9b
……有機金属ガス原料タンク、11a,11b……分子線セ
ル、12……液体窒素シユラウド、14a,14b……III族ソー
ス、15a,15b……V族ソース、16……MFC、17……ストツ
プバルブ、18……質量流量制御装置(MFC)、18a……入
口側、18b……流量調整用バルブ、18c……出口側、18d
……センサ管、18e……流量計測用センサ。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a gas source molecular beam crystal growth apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the mass flow controller of FIG. 1, and FIG. 3 is a source gas flow rate ratio ( TMIn
/ (TMIn + TEGa)] and the composition x of the InxGa 1 -xAs crystal are shown in FIGS. 4, 5 and 5, which are schematic views showing a conventional gas source molecular beam crystal growth apparatus. 1 ... Growth chamber, 2 ... Gate valve, 3 ... Exhaust pump, 4 ... Hydride gas raw material tank, 5 ... Gas supply pipe, 7 ... Pyrolysis cell, 8 ... Growth substrate, 9a, 9b
…… Organometallic gas raw material tank, 11a, 11b …… Molecular beam cell, 12 …… Liquid nitrogen shell, 14a, 14b …… III group source, 15a, 15b …… V group source, 16 …… MFC, 17 …… Stop valve, 18 …… Mass flow controller (MFC), 18a …… Inlet side, 18b …… Flow adjustment valve, 18c …… Outlet side, 18d
…… Sensor tube, 18e …… Sensor for flow rate measurement.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】排気された成長室内に、成長用基板および
該成長用基板の表面に有機金属ガスの分子線を照射する
分子線セルを備えたガスソース分子線結晶成長装置にお
いて、前記分子線セルと有機金属ガス原料容器とを結合
する有機金属ガス供給路に、前記有機金属ガス原料容器
側に流量制御用バルブおよび分子線セル側に流量計側用
センサを有する質量流量制御装置を設けたことを特徴と
するガスソース分子線結晶成長装置。
1. A gas source molecular beam crystal growth apparatus comprising a growth substrate and a molecular beam cell for irradiating the surface of the growth substrate with a molecular beam of an organometallic gas in an exhausted growth chamber. In the organometallic gas supply path connecting the cell and the organometallic gas raw material container, a mass flow control device having a flow control valve on the organometallic gas raw material container side and a flowmeter side sensor on the molecular beam cell side was provided. A gas source molecular beam crystal growth apparatus characterized by the above.
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