JPH09100195A - 分子線エピタキシー用分子線源るつぼ - Google Patents
分子線エピタキシー用分子線源るつぼInfo
- Publication number
- JPH09100195A JPH09100195A JP11301492A JP11301492A JPH09100195A JP H09100195 A JPH09100195 A JP H09100195A JP 11301492 A JP11301492 A JP 11301492A JP 11301492 A JP11301492 A JP 11301492A JP H09100195 A JPH09100195 A JP H09100195A
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- JP
- Japan
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- crucible
- molecular
- molecular beam
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- melt
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 本発明はつるぼ内壁面における融液のはい
上がりを防止した分子線エピタキシ−用分子線源るつぼ
の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の分子線エピタキシ−用分子線源る
つぼは、るつぼの開口部付近を熱吸収率の高い物質で被
覆してなることを特徴とするものである。
上がりを防止した分子線エピタキシ−用分子線源るつぼ
の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の分子線エピタキシ−用分子線源る
つぼは、るつぼの開口部付近を熱吸収率の高い物質で被
覆してなることを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は分子線エピタキシー用分
子線源るつぼ、特には融液のはい上がりが起こり難い分
子線エピタキシー用分子線源るつぼに関するものであ
る。
子線源るつぼ、特には融液のはい上がりが起こり難い分
子線エピタキシー用分子線源るつぼに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】分子線エピタキシーは数原子層レベルの
制御が可能な薄膜製造法で、近年いわゆる超格子構造を
実現する手段として急速に発展してきており、例えばＡ
l 、Ｇa 、Ａs の原子層からなる超格子はある条件下で
電子の移動度が通常より数倍大きくなることから、高速
トランジスタとしての応用が進められている。
制御が可能な薄膜製造法で、近年いわゆる超格子構造を
実現する手段として急速に発展してきており、例えばＡ
l 、Ｇa 、Ａs の原子層からなる超格子はある条件下で
電子の移動度が通常より数倍大きくなることから、高速
トランジスタとしての応用が進められている。
【０００３】他方、この分子線エピタキシーにおいては
分子線源が不可欠とされており、これには通常クヌーセ
ンセルと呼ばれている分子線源が用いられるが、このク
ヌーセンセルは分子線源加熱ヒーター、リフレクター、
分子線源るつぼおよび熱電対からなるものとされてお
り、この分子線源るつぼとしては純度、耐熱性、強度な
どの点から通常熱分解窒化ほう素からなるものとされて
いる。
分子線源が不可欠とされており、これには通常クヌーセ
ンセルと呼ばれている分子線源が用いられるが、このク
ヌーセンセルは分子線源加熱ヒーター、リフレクター、
分子線源るつぼおよび熱電対からなるものとされてお
り、この分子線源るつぼとしては純度、耐熱性、強度な
どの点から通常熱分解窒化ほう素からなるものとされて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この分子線源
るつぼとして熱分解窒化ほう素を用いた場合には、熱分
解窒化ほう素との濡れが良い金属、例えばＡl をこのる
つぼの中で溶融すると、融液がるつぼ内壁面をしみ上が
って遂にはるつぼからあふれ出る、いわゆる「融液のは
い上がり」という現象が起こり、これによってクヌーセ
ンセル内のヒーターが短絡し、装置に致命的な損害が与
えられる。このため、従来はこのはい上がりを防止する
ために、原料の仕込み量を減らしたり、昇温速度を落と
すという方法が採られているのであるが、これには成膜
回数の減少、工程時間の増大という不利がある。
るつぼとして熱分解窒化ほう素を用いた場合には、熱分
解窒化ほう素との濡れが良い金属、例えばＡl をこのる
つぼの中で溶融すると、融液がるつぼ内壁面をしみ上が
って遂にはるつぼからあふれ出る、いわゆる「融液のは
い上がり」という現象が起こり、これによってクヌーセ
ンセル内のヒーターが短絡し、装置に致命的な損害が与
えられる。このため、従来はこのはい上がりを防止する
ために、原料の仕込み量を減らしたり、昇温速度を落と
すという方法が採られているのであるが、これには成膜
回数の減少、工程時間の増大という不利がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不利
を解決した分子線エピタキシー用分子線源るつぼに関す
るものであり、これはるつぼの内側表面が鏡面仕上げさ
れてなるものであることを特徴とするものである。
を解決した分子線エピタキシー用分子線源るつぼに関す
るものであり、これはるつぼの内側表面が鏡面仕上げさ
れてなるものであることを特徴とするものである。
【０００６】すなわち、本発明者らは分子線エピタキシ
ー用分子線源るつぼにおける融液のはい上がり現象を回
避する方法について種々検討した結果、分子線源るつぼ
の内側表面を鏡面仕上げすると融液のはい上がりが起こ
り難くなることを見出し、これについては例えば熱分解
窒化ほう素製のるつぼの内面表面の表面粗さＲmax を２
μｍ以下に鏡面仕上げすればＡl 融液のはい上がりが起
こり難くなることを確認して本発明を完成させた。以下
にこれをさらに詳述する。
ー用分子線源るつぼにおける融液のはい上がり現象を回
避する方法について種々検討した結果、分子線源るつぼ
の内側表面を鏡面仕上げすると融液のはい上がりが起こ
り難くなることを見出し、これについては例えば熱分解
窒化ほう素製のるつぼの内面表面の表面粗さＲmax を２
μｍ以下に鏡面仕上げすればＡl 融液のはい上がりが起
こり難くなることを確認して本発明を完成させた。以下
にこれをさらに詳述する。
【０００７】
【作用】本発明は分子線エピタキシ−用分子線源るつぼ
に関するものであり、これはるつぼの内側表面が鏡面仕
上げされてなるものであることを特徴とするものである
が、るつぼの内部表面を鏡面仕上げしたものとすると、
この分子線源るつぼ中で溶融された融液がこのるつぼ材
質との濡れ性のよいものであっても、この融液がるつぼ
内壁面にしみ上がることが少なくなるので、融液のはい
上がりが少なくなるという有利性が与えられる。
に関するものであり、これはるつぼの内側表面が鏡面仕
上げされてなるものであることを特徴とするものである
が、るつぼの内部表面を鏡面仕上げしたものとすると、
この分子線源るつぼ中で溶融された融液がこのるつぼ材
質との濡れ性のよいものであっても、この融液がるつぼ
内壁面にしみ上がることが少なくなるので、融液のはい
上がりが少なくなるという有利性が与えられる。
【０００８】本発明による分子線エピタキシ−用分子線
源るつぼはその内側表面が鏡面仕上げされたものとされ
るが、鏡面仕上げはこのるつぼ中で溶融される材質にも
よるけれども、通常は表面粗さRmaxが≦２μm のものと
すればよく、この程度に鏡面仕上げされていればこのる
つぼ中に溶融された融液がるつぼ内壁面をしみ上がっ
て、融液がるつぼからあふれ出ることが防止される。
源るつぼはその内側表面が鏡面仕上げされたものとされ
るが、鏡面仕上げはこのるつぼ中で溶融される材質にも
よるけれども、通常は表面粗さRmaxが≦２μm のものと
すればよく、この程度に鏡面仕上げされていればこのる
つぼ中に溶融された融液がるつぼ内壁面をしみ上がっ
て、融液がるつぼからあふれ出ることが防止される。
【０００９】また、この分子線源るつぼはどのような材
質で作られたものとしてもよいが、純度、耐熱性、強度
の点からは熱分解窒化ほう素で作られたものとすること
がよい。この熱分解窒化ほう素製のるつぼは公知の方法
にしたがって、アンモニアと三塩化ほう素との混合ガス
を10Torr以下の圧力下に1,900 ℃で反応させ、この生成
物をグラファイト製の型に析出させ、ついで型から抜き
取り、内面に付着しているグラファイトを空気酸化で除
去することによって作ったものとすればよいが、この内
側表面鏡面仕上げは砥粒による研摩処理によって行えば
よい。
質で作られたものとしてもよいが、純度、耐熱性、強度
の点からは熱分解窒化ほう素で作られたものとすること
がよい。この熱分解窒化ほう素製のるつぼは公知の方法
にしたがって、アンモニアと三塩化ほう素との混合ガス
を10Torr以下の圧力下に1,900 ℃で反応させ、この生成
物をグラファイト製の型に析出させ、ついで型から抜き
取り、内面に付着しているグラファイトを空気酸化で除
去することによって作ったものとすればよいが、この内
側表面鏡面仕上げは砥粒による研摩処理によって行えば
よい。
【００１０】なお、このようにして作られた熱分解窒化
ほう素製るつぼは、これにヒ−タ−、ルフレクタ−、熱
電対を取りつけることで分子線エピタキシ−用分子線源
るつぼとされるが、このるつぼにAlを収納してこれを加
熱溶融しても、このものはその内側表面が鏡面仕上げさ
れているのでAlの融液はこのるつぼ内壁面にしみ上がる
ことが少なく、したがってAl融液がはい上がり、るつぼ
からあふれることはないので、これについては原料の仕
込み量を減少したり、昇温速度をおくらせるなどの手段
をとる必要はなく、したがって成膜可能回数を減少させ
たり、工程時間が増大するということがなくなるという
有利性が与えられる。
ほう素製るつぼは、これにヒ−タ−、ルフレクタ−、熱
電対を取りつけることで分子線エピタキシ−用分子線源
るつぼとされるが、このるつぼにAlを収納してこれを加
熱溶融しても、このものはその内側表面が鏡面仕上げさ
れているのでAlの融液はこのるつぼ内壁面にしみ上がる
ことが少なく、したがってAl融液がはい上がり、るつぼ
からあふれることはないので、これについては原料の仕
込み量を減少したり、昇温速度をおくらせるなどの手段
をとる必要はなく、したがって成膜可能回数を減少させ
たり、工程時間が増大するということがなくなるという
有利性が与えられる。
【００１１】
【実施例】つぎに本発明の実施例をあげる。 実施例 反応炉中に直径12mm、 長さ77mmのグラファイト製の型を
２個置き、炉内を真空ポンプで排気しながら加熱して1,
900 ℃まで昇温させた。ついで、この炉内にNH3 とBCl3
とをそれぞれ４リットル／分、１リットル／分の速さで
供給し、圧力を10Torrに保持しながら20時間反応させて
厚さ0.8mm の熱分解窒化ほう素製るつぼを２個作り、こ
の熱分解窒化ほう素製るつぼをグラファイト製の型から
抜き取り、この際内面に付着していたグラファイトを70
0 ℃で３時間空気酸化処理して除去した。
２個置き、炉内を真空ポンプで排気しながら加熱して1,
900 ℃まで昇温させた。ついで、この炉内にNH3 とBCl3
とをそれぞれ４リットル／分、１リットル／分の速さで
供給し、圧力を10Torrに保持しながら20時間反応させて
厚さ0.8mm の熱分解窒化ほう素製るつぼを２個作り、こ
の熱分解窒化ほう素製るつぼをグラファイト製の型から
抜き取り、この際内面に付着していたグラファイトを70
0 ℃で３時間空気酸化処理して除去した。
【００１２】また、この２個のるつぼのうちの１個につ
いてはその内側表面を 用いて鏡面仕上げしてその
表面粗さRmaxを1.3 μm のものとしたが、残りの１個は
鏡面仕上げをしなかったのでその表面粗さは4.8 μm で
あった。
いてはその内側表面を 用いて鏡面仕上げしてその
表面粗さRmaxを1.3 μm のものとしたが、残りの１個は
鏡面仕上げをしなかったのでその表面粗さは4.8 μm で
あった。
【００１３】つぎに、この２個のるつぼにAlを0.34g 仕
込み、これに分子線エピタキシ−装置を装着し、真空ポ
ンプで10-8Torrに減圧しながら10℃／分の速さで1,300
℃まで昇温し、1,300 ℃に保持してAlがるつぼ内壁面を
しみ上って、るつぼの開日部まではい上がる時間を測定
した。
込み、これに分子線エピタキシ−装置を装着し、真空ポ
ンプで10-8Torrに減圧しながら10℃／分の速さで1,300
℃まで昇温し、1,300 ℃に保持してAlがるつぼ内壁面を
しみ上って、るつぼの開日部まではい上がる時間を測定
した。
【００１４】その結果、内側表面を鏡面処理したもので
はこの時間が22分であり、鏡面仕上げをしなかったもの
は20分であることから、鏡面仕上げしたもののほうがは
い上がりが起り難いことが確認されたし、このはい上が
りの状況も鏡面仕上げをしなかったものでは場所によっ
てはい上がりの多いところがあったが、鏡面仕上げした
ものについてはAlが水のようにしたたり落ちていくのが
観察された。
はこの時間が22分であり、鏡面仕上げをしなかったもの
は20分であることから、鏡面仕上げしたもののほうがは
い上がりが起り難いことが確認されたし、このはい上が
りの状況も鏡面仕上げをしなかったものでは場所によっ
てはい上がりの多いところがあったが、鏡面仕上げした
ものについてはAlが水のようにしたたり落ちていくのが
観察された。
【００１５】
【発明の効果】本発明は分子線エピタキシ−用分子線る
つぼに関するものであり、これは前記したようにるつぼ
の内側表面を鏡面仕上げとしてなることを特徴とするも
のであるが、これによればるつぼの内側表面が鏡面仕上
げされているのでるつぼ中で溶融された融液がるつぼ内
壁面をしみ上って融液がるつぼ内をはい上るということ
が抑制され、したがって融液がるつぼからあるれ出るこ
とがなくなるので、原料の仕込み量を減少したり、昇温
速度を落とす必要がなく、成膜可能回数を多くし、工程
時間を少なくすることができるという有利性が与えられ
る。
つぼに関するものであり、これは前記したようにるつぼ
の内側表面を鏡面仕上げとしてなることを特徴とするも
のであるが、これによればるつぼの内側表面が鏡面仕上
げされているのでるつぼ中で溶融された融液がるつぼ内
壁面をしみ上って融液がるつぼ内をはい上るということ
が抑制され、したがって融液がるつぼからあるれ出るこ
とがなくなるので、原料の仕込み量を減少したり、昇温
速度を落とす必要がなく、成膜可能回数を多くし、工程
時間を少なくすることができるという有利性が与えられ
る。
Claims (4)
- 【請求項１】るつぼの内側表面が鏡面仕上げされてなる
ものであることを特徴とする分子線エピタキシー用分子
線源るつぼ。 - 【請求項２】鏡面仕上げは表面粗さがＲmax ≦２μｍの
ものである請求項１に記載した分子線エピタキシー用分
子線源るつぼ。 - 【請求項３】るつぼが熱分解窒化ほう素からなるもので
ある請求項１または２に記載した分子線エピタキシー用
分子線源るつぼ。 - 【請求項４】アルミニウムの分子線源に使用される請求
項３に記載した分子線エピタキシー用分子線源るつぼ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4113014A JP2815076B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 分子線エピタキシー用分子線源るつぼ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4113014A JP2815076B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 分子線エピタキシー用分子線源るつぼ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100195A true JPH09100195A (ja) | 1997-04-15 |
| JP2815076B2 JP2815076B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14601278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4113014A Expired - Lifetime JP2815076B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 分子線エピタキシー用分子線源るつぼ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2815076B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111893458B (zh) * | 2020-07-30 | 2022-12-09 | 山东国晶新材料有限公司 | 一种细颈坩埚的脱模方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03159989A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-09 | Fujitsu Ltd | 真空蒸着装置 |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP4113014A patent/JP2815076B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03159989A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-09 | Fujitsu Ltd | 真空蒸着装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2815076B2 (ja) | 1998-10-27 |
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