JPS58130199A - GaSb単結晶の育成方法 - Google Patents
GaSb単結晶の育成方法Info
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- JPS58130199A JPS58130199A JP57009710A JP971082A JPS58130199A JP S58130199 A JPS58130199 A JP S58130199A JP 57009710 A JP57009710 A JP 57009710A JP 971082 A JP971082 A JP 971082A JP S58130199 A JPS58130199 A JP S58130199A
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- crystal
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B27/00—Single-crystal growth under a protective fluid
- C30B27/02—Single-crystal growth under a protective fluid by pulling from a melt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液体カプセル剤で覆われた原料−液より、単結
晶をft成する歌体力グセル引上法(LEC法)により
GaSb単結晶を育成する方法に関するものである。
晶をft成する歌体力グセル引上法(LEC法)により
GaSb単結晶を育成する方法に関するものである。
Garb *に晶の製造方法として、NaC1/KCI
共晶材料、B2O5/Na5AIF6混合材料などを液
体カプセル剤として、約述のLEC法によりGaSb単
結晶の育成方法が考案されている。
共晶材料、B2O5/Na5AIF6混合材料などを液
体カプセル剤として、約述のLEC法によりGaSb単
結晶の育成方法が考案されている。
ところがGarbは強い異方性成長を示し、〈111〉
B方向すなわちG&Bb 0(111>8b向)戸下に
し九単結晶育成社成功しているものの、この強い異方性
を反映して着しいファセット成長が起こると言う欠点が
ある。たとえdn型本綿物としてT・をドープすると、
Teがファセット部に集まやいわゆる不純物の多いコア
領域を形成する。このためファセット部とオフファセッ
ト部とで不純aPJI11度が不均一になる欠点を有し
ていた。
B方向すなわちG&Bb 0(111>8b向)戸下に
し九単結晶育成社成功しているものの、この強い異方性
を反映して着しいファセット成長が起こると言う欠点が
ある。たとえdn型本綿物としてT・をドープすると、
Teがファセット部に集まやいわゆる不純物の多いコア
領域を形成する。このためファセット部とオフファセッ
ト部とで不純aPJI11度が不均一になる欠点を有し
ていた。
前述のような、異方性t−緩和する方法として、Sbを
過#にし九@箪から育成する方法も考案されているが、
この方法によれは、単結晶を育成するに従い1iliI
IIL中に含まれるSbの凝度が、より過剰になる為に
、セル成長が起ζす、#s敵の一部分しか単結晶育成K
f用出来ないと1う欠点があった。
過#にし九@箪から育成する方法も考案されているが、
この方法によれは、単結晶を育成するに従い1iliI
IIL中に含まれるSbの凝度が、より過剰になる為に
、セル成長が起ζす、#s敵の一部分しか単結晶育成K
f用出来ないと1う欠点があった。
さらにGarbK関しては、INIa学的(111)細
引き上けKiIしては細晶育成が試みられているが、他
の軸、とりわけ<110)軸育成に関しては報告例もな
く、′#成条件の把握もされていない。
引き上けKiIしては細晶育成が試みられているが、他
の軸、とりわけ<110)軸育成に関しては報告例もな
く、′#成条件の把握もされていない。
木兄−は、これらの欠点を解決したもので、従来結晶育
成には、一般に用いられない結晶学的〈110〉軸方向
にLEG法を用いて結晶を育成することにより大型かつ
良質な単結1を得るようにしたGarb単結晶の1!底
方法を提供せんとするものである。
成には、一般に用いられない結晶学的〈110〉軸方向
にLEG法を用いて結晶を育成することにより大型かつ
良質な単結1を得るようにしたGarb単結晶の1!底
方法を提供せんとするものである。
したがって、本発明によるGarb率結晶の育成方法は
、液体カプセル剤に表向を榎われ九原料融液Km結晶を
接触させ回棚引き上けるGarb単薪晶の育成方法にお
いて、該原料融液のGaとsbの組成比が原子パーセン
トでそれぞれ等しくほぼ5096であり、成長方向が結
晶学的なく110>方向であることを%黴とするもので
ある。
、液体カプセル剤に表向を榎われ九原料融液Km結晶を
接触させ回棚引き上けるGarb単薪晶の育成方法にお
いて、該原料融液のGaとsbの組成比が原子パーセン
トでそれぞれ等しくほぼ5096であり、成長方向が結
晶学的なく110>方向であることを%黴とするもので
ある。
本発明によるGaSbJILM晶の*奴方法によれは液
体カプセル法により、〈110〉軸方向にGJLS b
単結晶を引き上けることにより、谷わに大型単結晶が侍
られ、ま九不純@′に脩加した一合は、不挑物畿直が均
一になると言う利点もある。
体カプセル法により、〈110〉軸方向にGJLS b
単結晶を引き上けることにより、谷わに大型単結晶が侍
られ、ま九不純@′に脩加した一合は、不挑物畿直が均
一になると言う利点もある。
本発明を更に詳しく説明する。
本発明において用いられるjIlL科M1にはGaおよ
び8bをはは50原子パーセントづつ含むものであれば
いかな名−〇でもよい。九とえは、所足童のG&、Sb
単体を液体カプセル剤下において溶融した融液であっ
てもよく、またGarb d)−結晶ま九は単結晶を液
体カプセル剤の許で溶融し九融液であることもできる。
び8bをはは50原子パーセントづつ含むものであれば
いかな名−〇でもよい。九とえは、所足童のG&、Sb
単体を液体カプセル剤下において溶融した融液であっ
てもよく、またGarb d)−結晶ま九は単結晶を液
体カプセル剤の許で溶融し九融液であることもできる。
G a、 S b がそれぞれほぼ50原子パーセント
でないと、育成され九結晶のかなりの部分が品質不良の
ものとなるからである。
でないと、育成され九結晶のかなりの部分が品質不良の
ものとなるからである。
この原料ll1l液に対し、不純物を添加することもで
きる。添加される不純物としてはたとえばT・、S・、
S等の一樵以上を#)けることができる。このようなT
・、S・、SO−株以上の原料−液へのふ加重は好普し
くは鳳科#&液1モルに対し1−モル以下である。1「
s毫ルを超えて前記の不純物を添加すると、単WII#
&ができにくくなるからでりる。
きる。添加される不純物としてはたとえばT・、S・、
S等の一樵以上を#)けることができる。このようなT
・、S・、SO−株以上の原料−液へのふ加重は好普し
くは鳳科#&液1モルに対し1−モル以下である。1「
s毫ルを超えて前記の不純物を添加すると、単WII#
&ができにくくなるからでりる。
前記T・、8・、8C)−樵以上の不軸物は(110)
方向K G&AI単細晶を育成すると結晶内に均一に分
散するので、本発明による方法を実施するために轡に好
ましい不純物であると1える。
方向K G&AI単細晶を育成すると結晶内に均一に分
散するので、本発明による方法を実施するために轡に好
ましい不純物であると1える。
この原料融液を徨う液体カプセル剤は本発明において限
定されるものではなく、この糧の結晶育成に用いられる
全てのものを用いることができる。
定されるものではなく、この糧の結晶育成に用いられる
全てのものを用いることができる。
九とえは、N ac 1/KCl共晶材料、B2O5/
Na2AlF6混合材料委であることができる。
Na2AlF6混合材料委であることができる。
このような液体カプセル剤に榎わ−れた原料maよりG
aAs jjlL粕晶を回転しながら引き上げて育成す
るわけであるが、この肯&X囲気は、本発明において基
本的に限定されない。たとえば、真空〜3気圧811の
乾9[素ガス算囲気おるいは分圧比で10−以下(好ま
しくは5〜10%)の水素を含む11j、燥窒木ガス雰
囲気であることができる。
aAs jjlL粕晶を回転しながら引き上げて育成す
るわけであるが、この肯&X囲気は、本発明において基
本的に限定されない。たとえば、真空〜3気圧811の
乾9[素ガス算囲気おるいは分圧比で10−以下(好ま
しくは5〜10%)の水素を含む11j、燥窒木ガス雰
囲気であることができる。
また、このような単結晶を引き上けるに際しては好まし
くは、iomm/h以下の速度でめるのがよい。10
m m/ hを勉えた引上は速度を採用するとG&Sb
率軸晶が宵成困峻となるからである。
くは、iomm/h以下の速度でめるのがよい。10
m m/ hを勉えた引上は速度を採用するとG&Sb
率軸晶が宵成困峻となるからである。
また、引き上げの際の回転速WILは好ましくは15r
pm 以下であるOがよい。15rpmを超えると、
罰配引き上げ速度の場合と一様に単結晶の育成が困峻と
なるからである。
pm 以下であるOがよい。15rpmを超えると、
罰配引き上げ速度の場合と一様に単結晶の育成が困峻と
なるからである。
さらに、#ii徹懺薗における引上は軸方向のm直勾配
は好まじくは50”C/ c m〜250℃/ c m
であるのがよい。(資)”(/ c m未満であると単
結晶が11I成しにくくなp1反対に250℃/amを
こえると一般に液体カプセル剤がtiv壕ってしまうか
らである。
は好まじくは50”C/ c m〜250℃/ c m
であるのがよい。(資)”(/ c m未満であると単
結晶が11I成しにくくなp1反対に250℃/amを
こえると一般に液体カプセル剤がtiv壕ってしまうか
らである。
以下本発明の実施例を説明する。
実施例1
第1図は液体カプセル引上法(LEC法)によりGar
bの良質の単結晶な**させた本発明の詳細な説明する
為のLEC装置の断面図である。
bの良質の単結晶な**させた本発明の詳細な説明する
為のLEC装置の断面図である。
図において、lFi耐圧容器で真をから3気圧までの乾
燥i1本ガス又は分圧比で596〜lO−の水素を含む
窺素ガスを温良す事が出来る。耐圧容器l内には石英ル
ツボ2とカーボンサセプター3を散り囲む徐に、カーボ
ンヒーター4が設置されている。5は上軸駆動部で、一
方の先端に軸結a6を取り付け、上下:a#ItJと回
転連動が可能なようになっている。7は貢成緒晶、8は
液体カプセル剤で本実施例ではモル比で1対lのNaC
1/KCI共晶材料を使用した。9はn型不細物である
T・を含むGaSbm′I#+融液である。lOは雰囲
気ガス入口、11は雰囲気ガス出口で雰囲気ガスには乾
課窒累ガス又は分圧比で596の水素又は10%の水素
を含む乾燥1111素ガスを用いた。算−気ガスの圧力
は1気圧〜1.5気圧とした。
燥i1本ガス又は分圧比で596〜lO−の水素を含む
窺素ガスを温良す事が出来る。耐圧容器l内には石英ル
ツボ2とカーボンサセプター3を散り囲む徐に、カーボ
ンヒーター4が設置されている。5は上軸駆動部で、一
方の先端に軸結a6を取り付け、上下:a#ItJと回
転連動が可能なようになっている。7は貢成緒晶、8は
液体カプセル剤で本実施例ではモル比で1対lのNaC
1/KCI共晶材料を使用した。9はn型不細物である
T・を含むGaSbm′I#+融液である。lOは雰囲
気ガス入口、11は雰囲気ガス出口で雰囲気ガスには乾
課窒累ガス又は分圧比で596の水素又は10%の水素
を含む乾燥1111素ガスを用いた。算−気ガスの圧力
は1気圧〜1.5気圧とした。
第1図の装置を用いて(110)軸方向に育成し大実施
例について説明する。先づ内径間φの石英ルツボ2内に
純1i99.9999%のGaと同じく純度99.99
99−のSbをそれぞれ77.10g、 134.64
gとn1IJ!不純物であるT・を67mg 、モル比
で1対1のNaC1/KCl共晶材料を9g収容した。
例について説明する。先づ内径間φの石英ルツボ2内に
純1i99.9999%のGaと同じく純度99.99
99−のSbをそれぞれ77.10g、 134.64
gとn1IJ!不純物であるT・を67mg 、モル比
で1対1のNaC1/KCl共晶材料を9g収容した。
10 %水素を含む乾燥窒素ガスを1.4気圧で耐圧容
器l内に温良した後、カーボンヒーター4により、80
0°C壜で加熱し、Teを官むGaSb融猷9を失敗さ
せ喪。この時の液体カプセル剤8の厚さは約3mmでめ
った。<110>方向に切り出した単結晶の株緒晶6を
上411tl l’l勤部5に取p付け、上−p」動部
5を回転させながら篩下させ、穐付けを行った。離数を
10〜S r pmo間で−節し、遣た引上迷&t−4
〜7mm/hO間で調節しながら、単結晶の育成を行つ
九、m液表向での引上軸方向の龜嵐勾配は引上開始時で
約200℃/cmであった。侍られ九単結晶は直径約a
ommであった。育成され九Garb結晶は双晶が発生
する◆も少く、〈111〉軸方向に単結晶育成を行う場
合と同様に容易に大型単結晶が得られ友。上記の方法で
<110>軸方向に冑成し友単結晶Oキャリア#111
Itは7.45X10”am S (家電)で、ファ七
ット成−lk、tなく、またキャリア鎖縦の面内均一性
もよく、良質な結晶である拳が判った。また融液の9割
以上を引上げる参が可能であった。
器l内に温良した後、カーボンヒーター4により、80
0°C壜で加熱し、Teを官むGaSb融猷9を失敗さ
せ喪。この時の液体カプセル剤8の厚さは約3mmでめ
った。<110>方向に切り出した単結晶の株緒晶6を
上411tl l’l勤部5に取p付け、上−p」動部
5を回転させながら篩下させ、穐付けを行った。離数を
10〜S r pmo間で−節し、遣た引上迷&t−4
〜7mm/hO間で調節しながら、単結晶の育成を行つ
九、m液表向での引上軸方向の龜嵐勾配は引上開始時で
約200℃/cmであった。侍られ九単結晶は直径約a
ommであった。育成され九Garb結晶は双晶が発生
する◆も少く、〈111〉軸方向に単結晶育成を行う場
合と同様に容易に大型単結晶が得られ友。上記の方法で
<110>軸方向に冑成し友単結晶Oキャリア#111
Itは7.45X10”am S (家電)で、ファ七
ット成−lk、tなく、またキャリア鎖縦の面内均一性
もよく、良質な結晶である拳が判った。また融液の9割
以上を引上げる参が可能であった。
上記の方法にて、(111)、(511)1(311”
)(211〉、(110>、<100>軸方向に単+[
&の貴′戟を打い、得られ要事結晶の肯戚軸に自直な〜
[面を第2図に示す。<110>、<111>軸育成で
は双晶発生が少く、谷Jl大温単鮎蟲が侍られたが、(
511メ(811)、(211)、 (10G)−育成
でUX晶の発生が軸着でめつ九。
)(211〉、(110>、<100>軸方向に単+[
&の貴′戟を打い、得られ要事結晶の肯戚軸に自直な〜
[面を第2図に示す。<110>、<111>軸育成で
は双晶発生が少く、谷Jl大温単鮎蟲が侍られたが、(
511メ(811)、(211)、 (10G)−育成
でUX晶の発生が軸着でめつ九。
本実施例社n型不純物としてTeをドープした場合の他
、前述のように不純物をドープしない場合、他の不gw
t−ドープする吻合にも適用出来ることは明かである。
、前述のように不純物をドープしない場合、他の不gw
t−ドープする吻合にも適用出来ることは明かである。
実施例2
予じめ合成され九Garb多結轟又は単結晶を出発原料
として、<tio>軸方向にjIL結轟肯成育成った。
として、<tio>軸方向にjIL結轟肯成育成った。
この場合Garb多結晶又はjlL結晶の表向に付着し
た散化m等を除去する為に、まず臭素を洛かしたメチル
アルコール等のエツチングsLを用いて十分に表面をエ
ツチングした後、原料として用いた。n型不純物として
Te’ttむ多結晶又は単結晶を用いる場合も、同様に
表面をエツチングした後、原料として用いた。以上に示
した前処理を行った原料を用いて、実施例1と同様にG
abbの<110>@W成を行った給米、実施例1と同
様のj!L7jjな率#i錨が得られた。
た散化m等を除去する為に、まず臭素を洛かしたメチル
アルコール等のエツチングsLを用いて十分に表面をエ
ツチングした後、原料として用いた。n型不純物として
Te’ttむ多結晶又は単結晶を用いる場合も、同様に
表面をエツチングした後、原料として用いた。以上に示
した前処理を行った原料を用いて、実施例1と同様にG
abbの<110>@W成を行った給米、実施例1と同
様のj!L7jjな率#i錨が得られた。
以上に示したQKS LEC法 により(11G:>軸
方向KGa8b*MAt育成する拳により、容易に大童
単11i!iI#&lが得られる。また育成され九率狛
晶祉キャリア議度12)面内均一性が良いので、九電子
デバイ゛ス用基板として応用する夢が出来る。さらに本
発明の方法において社、Sb−制#S液からの育成時に
発生するセル成長もなく、SSt液の大部分を単結晶と
して得る拳が出来ると言う利点4hToる。
方向KGa8b*MAt育成する拳により、容易に大童
単11i!iI#&lが得られる。また育成され九率狛
晶祉キャリア議度12)面内均一性が良いので、九電子
デバイ゛ス用基板として応用する夢が出来る。さらに本
発明の方法において社、Sb−制#S液からの育成時に
発生するセル成長もなく、SSt液の大部分を単結晶と
して得る拳が出来ると言う利点4hToる。
第1図社本発−の実施ガに用いたLEC*rlKの断面
地、第を図(1)〜(鴇は本発明による方法ないし同様
な方法により育成したGarb *成単結晶の断函図で
あり、第2図(1)〜(Vl)は各々、(111)、(
511)、<311>、<211>、<11 o>、(
100)軸育成し九単結晶0断面である。 1・・・耐圧容餘、2・・・石英ルツボ、3・・・カー
ボンサセプター、4−・カーボンヒーター、5・・・上
si+m1121、6・81g晶% 77−11jd&
、8・11体カプセル剤、e−Ga8b融液、lO・・
・雰囲気カス人口、11・・・!!曲気ガス出口。 出馳人代塩入 鋼 宮 正 李 第2図 (n) (■) (IS7) <110>
地、第を図(1)〜(鴇は本発明による方法ないし同様
な方法により育成したGarb *成単結晶の断函図で
あり、第2図(1)〜(Vl)は各々、(111)、(
511)、<311>、<211>、<11 o>、(
100)軸育成し九単結晶0断面である。 1・・・耐圧容餘、2・・・石英ルツボ、3・・・カー
ボンサセプター、4−・カーボンヒーター、5・・・上
si+m1121、6・81g晶% 77−11jd&
、8・11体カプセル剤、e−Ga8b融液、lO・・
・雰囲気カス人口、11・・・!!曲気ガス出口。 出馳人代塩入 鋼 宮 正 李 第2図 (n) (■) (IS7) <110>
Claims (1)
- 液体カプセル剤に表面を債われた原料融液に種結晶を嶺
触させ、(9)転引き上けるGaSb単結晶の育成方法
において、該原料融液のGaとsbの組成比か原子パー
セントでそれぞれほぼ50%づつであり、&長方向が結
晶学的に(110)方向であることを%黴とするGaS
b単結晶の育成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57009710A JPS58130199A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | GaSb単結晶の育成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57009710A JPS58130199A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | GaSb単結晶の育成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58130199A true JPS58130199A (ja) | 1983-08-03 |
Family
ID=11727801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57009710A Pending JPS58130199A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | GaSb単結晶の育成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58130199A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60161397A (ja) * | 1984-01-27 | 1985-08-23 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | 液相エピタキシヤル成長方法 |
-
1982
- 1982-01-25 JP JP57009710A patent/JPS58130199A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60161397A (ja) * | 1984-01-27 | 1985-08-23 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | 液相エピタキシヤル成長方法 |
JPH0351674B2 (ja) * | 1984-01-27 | 1991-08-07 | Mitsubishi Kasei Horitetsuku Kk |
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