JPS59128296A - ＺｎＳｅの結晶成長法 - Google Patents
ＺｎＳｅの結晶成長法Info
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- JPS59128296A JPS59128296A JP57234527A JP23452782A JPS59128296A JP S59128296 A JPS59128296 A JP S59128296A JP 57234527 A JP57234527 A JP 57234527A JP 23452782 A JP23452782 A JP 23452782A JP S59128296 A JPS59128296 A JP S59128296A
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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
- C30B19/00—Liquid-phase epitaxial-layer growth
- C30B19/02—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux
- C30B19/04—Liquid-phase epitaxial-layer growth using molten solvents, e.g. flux the solvent being a component of the crystal composition
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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
- 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
- C30B29/46—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
- C30B29/48—AIIBVI compounds wherein A is Zn, Cd or Hg, and B is S, Se or Te
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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、１１−■族化合物半導体の結晶成長に関し、
特に溶液を用いたＺｎ５ｅの結晶成長法に関する。
特に溶液を用いたＺｎ５ｅの結晶成長法に関する。
ＺｈＳｅは直接遷移型でかつ禁制帯巾も広い為（室温で
２．６７ｅＶ）、緑色よりも更に短波長にお（する発光
（青色から紫色にかげて）が期待できる結晶である。し
かしながら、従来一般に行なわれていた融液成長法で得
られた結晶中これがドナとして働く為に通常ｎ形高抵抗
結晶しか得られず実用的なｐ形結晶は得られておらず、
その為Ｋｐ−ｎ接合が形成されていなかった。即ちこの
ｖ１族元素の空格子点と不純物が結びつくと非発光中心
として働くか深い準位が形成されるので、たとえｐ−ｎ
接合ができたとしても発光効率は橙めて低いものかもし
くは深い準位からの発光が優勢のものしかできないこと
になる。従って深い準位を含まない完全性の高い結晶か
ら形成されたｐ−ｎ接合の出現が切望されている。この
目的の為に種りの溶媒を用いだ液相成長法が各所で試み
られているが、いずれも高品質のＺｎ５ｅの結晶を得る
ことができていない。
２．６７ｅＶ）、緑色よりも更に短波長にお（する発光
（青色から紫色にかげて）が期待できる結晶である。し
かしながら、従来一般に行なわれていた融液成長法で得
られた結晶中これがドナとして働く為に通常ｎ形高抵抗
結晶しか得られず実用的なｐ形結晶は得られておらず、
その為Ｋｐ−ｎ接合が形成されていなかった。即ちこの
ｖ１族元素の空格子点と不純物が結びつくと非発光中心
として働くか深い準位が形成されるので、たとえｐ−ｎ
接合ができたとしても発光効率は橙めて低いものかもし
くは深い準位からの発光が優勢のものしかできないこと
になる。従って深い準位を含まない完全性の高い結晶か
ら形成されたｐ−ｎ接合の出現が切望されている。この
目的の為に種りの溶媒を用いだ液相成長法が各所で試み
られているが、いずれも高品質のＺｎ５ｅの結晶を得る
ことができていない。
本願発明者は、Ｓｅを溶媒として用い、Ｚｎ圧制御下で
結晶成長を行なうことによって化学量論的組成からの偏
差の少ないＺｎ５ｅ結晶を得ることの出来る結晶成長法
を別特許で提供している。
結晶成長を行なうことによって化学量論的組成からの偏
差の少ないＺｎ５ｅ結晶を得ることの出来る結晶成長法
を別特許で提供している。
又、本庖切−発明者は、ｐ−ｎ接合形成法として□用−
Ｖ族間化合物半導体で広く一般に行なわれているエピタ
キシャル成長法を、ＩＩ −Ｖｌ族間化合物半導体にも
応用し、Ｚｎ５ｅを例にとれば、Ｓｅを溶媒としＺｎの
蒸気圧を制御したエピタキシャル成長法を、特願昭５５
−７８６２０号及び特願昭５５−１４９０９３号で提供
している。更に特願昭５７−１１５８９４号では、ｎ形
Ｚｎ５ｅ基板上へｐ形Ｚｎ５ｅ層をエピタキシービル成
長させることによって高効率青色Ｚｎ５ｅ発光ダイオー
ドを提供している。
Ｖ族間化合物半導体で広く一般に行なわれているエピタ
キシャル成長法を、ＩＩ −Ｖｌ族間化合物半導体にも
応用し、Ｚｎ５ｅを例にとれば、Ｓｅを溶媒としＺｎの
蒸気圧を制御したエピタキシャル成長法を、特願昭５５
−７８６２０号及び特願昭５５−１４９０９３号で提供
している。更に特願昭５７−１１５８９４号では、ｎ形
Ｚｎ５ｅ基板上へｐ形Ｚｎ５ｅ層をエピタキシービル成
長させることによって高効率青色Ｚｎ５ｅ発光ダイオー
ドを提供している。
本願発明は、Ｓｅを溶媒とした場合の、成長温度に対し
てＺｎの最適蒸気圧を添加することにより、極めて良質
の化学量論的組成からの偏差が少なく、潔い不純物準位
を極限に減少させた結晶を得る為の成長法を提供するも
のである。
てＺｎの最適蒸気圧を添加することにより、極めて良質
の化学量論的組成からの偏差が少なく、潔い不純物準位
を極限に減少させた結晶を得る為の成長法を提供するも
のである。
Ｓｅを溶媒とし、Ｚｎの蒸気圧下でＺｎ５ｅバルク結晶
成長させる為の具体的な実施例を第１図及び第２図に示
す。一般に、内径１０ｒｎｍｙｆ程度の石英管を加工し
、第１図の様な石英ルツボ４ 蓼ｉ１Ｌ？Ｆ した場合
、肉厚２朋程度でも、８〜１０気圧程度までは爆発に対
して充分に耐え得る。しかしながら圧力が１０気圧を超
えると、ルツボに歪、肉薄箇所がある場合には、爆発の
危険が極めて高くなるので、石英等で構成された耐圧管
を用い、石英ルツボの外側から二重あるいは三重に、空
気・Ａ ｒ−Ｎ２等のガスで圧力を印加し、石英ルツボ
４に加わる実効的な圧力を低下させる操作が必要である
。石英ルツボの外側に圧力を印加した場合には、気体の
熱伝導率が圧力とともに比例して高（なるので、結晶析
出部とソーメ結晶部との温度差の設定が重要である。一
般的には両者間の温度差が１０〜５０°Ｃ程度が適当で
ある。ソース結晶の量については特に限定はないが、溶
媒１０ｇに対してソース結晶２〜２０！ｊ程度が良い。
成長させる為の具体的な実施例を第１図及び第２図に示
す。一般に、内径１０ｒｎｍｙｆ程度の石英管を加工し
、第１図の様な石英ルツボ４ 蓼ｉ１Ｌ？Ｆ した場合
、肉厚２朋程度でも、８〜１０気圧程度までは爆発に対
して充分に耐え得る。しかしながら圧力が１０気圧を超
えると、ルツボに歪、肉薄箇所がある場合には、爆発の
危険が極めて高くなるので、石英等で構成された耐圧管
を用い、石英ルツボの外側から二重あるいは三重に、空
気・Ａ ｒ−Ｎ２等のガスで圧力を印加し、石英ルツボ
４に加わる実効的な圧力を低下させる操作が必要である
。石英ルツボの外側に圧力を印加した場合には、気体の
熱伝導率が圧力とともに比例して高（なるので、結晶析
出部とソーメ結晶部との温度差の設定が重要である。一
般的には両者間の温度差が１０〜５０°Ｃ程度が適当で
ある。ソース結晶の量については特に限定はないが、溶
媒１０ｇに対してソース結晶２〜２０！ｊ程度が良い。
ソース結晶の設定法としても種々−あろが、溶媒と成長
すべき結晶との比重の関係から設定することが望ましく
、溶媒の比重が大きい場合には、ソース結晶を溶液上に
浮かすことによって設定できるの６布１較的容易である
。しかし、逆の関係の場合にはソース結晶か゛溶媒に溶
解するｆｌｉＴに沈降してしまうので、画室の関係を第
１図に示す様な横型構造等にすることによって目的を達
成することができる。
すべき結晶との比重の関係から設定することが望ましく
、溶媒の比重が大きい場合には、ソース結晶を溶液上に
浮かすことによって設定できるの６布１較的容易である
。しかし、逆の関係の場合にはソース結晶か゛溶媒に溶
解するｆｌｉＴに沈降してしまうので、画室の関係を第
１図に示す様な横型構造等にすることによって目的を達
成することができる。
又、構成元素のうち単に高蒸気圧成分を溶媒として用い
た場合には、成長した結晶の高蒸気圧成分に対する補償
を行なうことはできるが、逆に低蒸気圧成分の不足ある
いは高蒸気圧成分の過剰な結晶が成長することになり、
厳密な倉味での化学量論的組成を制御した無欠陥の結晶
を得ることはできない。この欠点を解消する為、結晶成
長中に低蒸気圧成分の不足を補うことにである高蒸気圧
成分元素の中に投入すると、１者の反応が進み、結晶を
形成してし１うため、成長の開始時と終了時で、低蒸気
圧成分元素の蒸気圧が異なる値を示すことになり、成長
した結晶の化学量論的組成が変化し、均一な結晶な得る
＠ｕＨ１ができない。即ち、成長中は、低蒸気圧成分元
素の蒸気圧がほぼ一定値で印加されることが望ましく、
両方の成分の直接反応を極力少な（し、低蒸気圧成分の
蒸気圧が結晶成長中はぼ一定値で溶媒上より印加する構
成にすることが必要である。
た場合には、成長した結晶の高蒸気圧成分に対する補償
を行なうことはできるが、逆に低蒸気圧成分の不足ある
いは高蒸気圧成分の過剰な結晶が成長することになり、
厳密な倉味での化学量論的組成を制御した無欠陥の結晶
を得ることはできない。この欠点を解消する為、結晶成
長中に低蒸気圧成分の不足を補うことにである高蒸気圧
成分元素の中に投入すると、１者の反応が進み、結晶を
形成してし１うため、成長の開始時と終了時で、低蒸気
圧成分元素の蒸気圧が異なる値を示すことになり、成長
した結晶の化学量論的組成が変化し、均一な結晶な得る
＠ｕＨ１ができない。即ち、成長中は、低蒸気圧成分元
素の蒸気圧がほぼ一定値で印加されることが望ましく、
両方の成分の直接反応を極力少な（し、低蒸気圧成分の
蒸気圧が結晶成長中はぼ一定値で溶媒上より印加する構
成にすることが必要である。
本願発明による成長方法及び成長装置について説明する
。
。
Ｚ ｎの蒸気圧を、成長中学に一定にせしめるためには
、第１図、第２図に示したような成長用アノプル４を用
いる必要がある。即ち、結晶析出部１２及びソース結晶
１３の他にもう一つの室２１をつくり、この中にＺｎ２
２を入れる形状のもので、一応の蒸気圧制御が可能であ
る。
、第１図、第２図に示したような成長用アノプル４を用
いる必要がある。即ち、結晶析出部１２及びソース結晶
１３の他にもう一つの室２１をつくり、この中にＺｎ２
２を入れる形状のもので、一応の蒸気圧制御が可能であ
る。
しかしながら、結晶成長部とＺｎ室との間の連結管２３
が太い場合には、高蒸気圧の気相ＳｅとＺｎとの気相反
応によって、Ｚｎ室２１内にＺｎ５ｅが形成されてしま
うことになり、Ｚｎの蒸気下制御が不可能となる。これ
をさげる為には、結晶成長部における５ｅ２４の表面積
をできるだけ、＋−釉ｉ’ Ｌ、ソース結晶設定部及び
連結管上のＳｅの上部に屋根２５をつけることが効果的
で、結晶析出部上からのみＺｎの蒸気が印加されるよう
な構造にすることが好ましい。
が太い場合には、高蒸気圧の気相ＳｅとＺｎとの気相反
応によって、Ｚｎ室２１内にＺｎ５ｅが形成されてしま
うことになり、Ｚｎの蒸気下制御が不可能となる。これ
をさげる為には、結晶成長部における５ｅ２４の表面積
をできるだけ、＋−釉ｉ’ Ｌ、ソース結晶設定部及び
連結管上のＳｅの上部に屋根２５をつけることが効果的
で、結晶析出部上からのみＺｎの蒸気が印加されるよう
な構造にすることが好ましい。
又、結晶析出部とＺ ｎ室との間には、画室間の熱分離
を行なう目的で通路を細くすることが効果的である。細
くする方法としては、原拐料投入後に内径の細い石英バ
イブ２６を投入し、アンプル内の両領域をつなぐ管中に
、内径が細く外径がアンプルの内径とほぼ等しい形状の
バイブを挿入する構造にすることが望ましい。又、石英
アンプルには、結晶成長部の一点より熱が逃ケ易（する
為にアンプル先端にヒートシンク９が設置されている。
を行なう目的で通路を細くすることが効果的である。細
くする方法としては、原拐料投入後に内径の細い石英バ
イブ２６を投入し、アンプル内の両領域をつなぐ管中に
、内径が細く外径がアンプルの内径とほぼ等しい形状の
バイブを挿入する構造にすることが望ましい。又、石英
アンプルには、結晶成長部の一点より熱が逃ケ易（する
為にアンプル先端にヒートシンク９が設置されている。
具体的なアンプルの形状と各部の温度分布及び蒸気圧分
布との関係の一例を第１図及び第２図に示す。結晶析出
部１２の温度を１０５０℃一定とし、ソース結晶部１３
の温度Ｔ２との間’Ｋ ５〜５０°Ｃの温度差を設け、
成長中央りの部分の温度を一定に保つことが必要で、こ
の温度差は結晶性に強（関係する要素の一つ・−ｍチあ
る。次に蒸気圧制御室２１の温度は、独立に制御できる
ようにすることが好ましく。
布との関係の一例を第１図及び第２図に示す。結晶析出
部１２の温度を１０５０℃一定とし、ソース結晶部１３
の温度Ｔ２との間’Ｋ ５〜５０°Ｃの温度差を設け、
成長中央りの部分の温度を一定に保つことが必要で、こ
の温度差は結晶性に強（関係する要素の一つ・−ｍチあ
る。次に蒸気圧制御室２１の温度は、独立に制御できる
ようにすることが好ましく。
化学量論的組成からの偏差を求める為に蒸気圧制御室の
温度をパラメータとした各温度条件で成長を行なった。
温度をパラメータとした各温度条件で成長を行なった。
９００°Ｃ以上の高温域では。
Ｚｎの蒸気圧と温度との関係は、ＲＣＡ Ｒｅｖｉｅｗ
１９６９ Ｊｕｎｅ ｐｐ、２８５〜ｐｐ ３０５
のＨｏｎ１ｇらのデータを外挿して求めた関係式 ％式％ より求めることができる。
１９６９ Ｊｕｎｅ ｐｐ、２８５〜ｐｐ ３０５
のＨｏｎ１ｇらのデータを外挿して求めた関係式 ％式％ より求めることができる。
又、６００ ’０〜８００ ’Ｏの温度域では、Ｚｎの
蒸気圧と温朋との関係式は より求めることができる。
蒸気圧と温朋との関係式は より求めることができる。
これらの関係式から、例えば第１表の様になる。
第工表
具体的な実施例について述べる。
Ｓｅ ： ｚＱｇ、Ｚｎ５ｅ ： ５．ｊ？、Ｚｎ ：
４ｇな形状にして、かつアンプルに投入し、１×１０
−６ｍｍＨｇ程度の真空度でアンプルを封じ切り、結晶
析出部の温度１０５０ ℃、ソース結晶部の温度１０６
０°Ｏ，Ｚｎの温度１０８７°Ｃにいて一款鷹成長を行
ない、長さ１０ ｍｍ、直径８−のバルク状結晶を得る
ことができた。
４ｇな形状にして、かつアンプルに投入し、１×１０
−６ｍｍＨｇ程度の真空度でアンプルを封じ切り、結晶
析出部の温度１０５０ ℃、ソース結晶部の温度１０６
０°Ｏ，Ｚｎの温度１０８７°Ｃにいて一款鷹成長を行
ない、長さ１０ ｍｍ、直径８−のバルク状結晶を得る
ことができた。
度で成長した結晶は、いずれのＺｎ圧においもｐ形伝導
を示す。
を示す。
この様にして成長し、得られたＺｎ５ｅ単結の一片を基
板とし、Ｚｎメルト中でＺｎ拡散ることによってｎ層を
形成し、それによって−〇接合を形成することに成功し
ている。
板とし、Ｚｎメルト中でＺｎ拡散ることによってｎ層を
形成し、それによって−〇接合を形成することに成功し
ている。
具体的な実施例を第３図に示す。図に示す様に、Ｚｎ１
Ｊ液３２ （／ＣＺ ｎ Ｓ ｅ結晶３４を浸漬した７
ンブル３１を真空に封じ、１０００ ’Ｏで３分間程度
熱処理して数μｍ程度のｎ形層を形成だ。この結晶の片
方の面をラッピング、ボリンダ及びＢｌ−−メタノール
混合液等のエツチング液で処理をし、ｐ側の電極として
Ａｕを蒸着してＡｒふん囲気中３５０〜３７０′ｃで１
ｅ分間シンターを行い、次にｎ側の電極としてＩ’ ｎ
を乗せて３２０〜３４０’Ｏで同じＡｒふん囲気中で１
０分間シＬ′シ・１な行・てクイオー）チ・プをイ′１
製し、ヌテムしてマウントして発光ダイオードを試作し
た。
Ｊ液３２ （／ＣＺ ｎ Ｓ ｅ結晶３４を浸漬した７
ンブル３１を真空に封じ、１０００ ’Ｏで３分間程度
熱処理して数μｍ程度のｎ形層を形成だ。この結晶の片
方の面をラッピング、ボリンダ及びＢｌ−−メタノール
混合液等のエツチング液で処理をし、ｐ側の電極として
Ａｕを蒸着してＡｒふん囲気中３５０〜３７０′ｃで１
ｅ分間シンターを行い、次にｎ側の電極としてＩ’ ｎ
を乗せて３２０〜３４０’Ｏで同じＡｒふん囲気中で１
０分間シＬ′シ・１な行・てクイオー）チ・プをイ′１
製し、ヌテムしてマウントして発光ダイオードを試作し
た。
７７°Ｋ Ｋおけろ発光スペクトルを第５図に示すが、
通７に禁制帯巾近傍のピークＣＩ［ｄｇｅ）及び深い準
位の関勾したピーク（ＩＤｅｅｐ）が観ｄＩすされる。
通７に禁制帯巾近傍のピークＣＩ［ｄｇｅ）及び深い準
位の関勾したピーク（ＩＤｅｅｐ）が観ｄＩすされる。
この両ビータの強度は、印加したＺｎの圧力に依存して
おり、第６図にＩ Ｄｅｅｐ／ＩＥｄｇｅの強度比をＺ
ｎ圧に対してプロットした。この図から明らかな様に、
両ピークの強度比を示したグラフでは７２気圧近傍に極
小値を有しており、その圧力より低くても高くても強度
比は大きくなっている。即ち７２気圧近傍の圧力を印加
した場合に成長した結晶中での深い帖位花度が最小とな
ることを示している。
おり、第６図にＩ Ｄｅｅｐ／ＩＥｄｇｅの強度比をＺ
ｎ圧に対してプロットした。この図から明らかな様に、
両ピークの強度比を示したグラフでは７２気圧近傍に極
小値を有しており、その圧力より低くても高くても強度
比は大きくなっている。即ち７２気圧近傍の圧力を印加
した場合に成長した結晶中での深い帖位花度が最小とな
ることを示している。
しかし、Ｚｎ溶液中での拡散の場合、Ｚｎ原子けＺｎ５
ｅ結晶の格子間に入ると考えられ、逆に又多数のＳｅ空
孔の発生もあるので、化学量論的組成からの偏差が大き
くなり結晶性も悪くなる。Ｓｅ蒸気圧を制御することに
よりこの欠点１を暎てきるが、拡散中のＺ ｎと反応し
て拡散層が高抵抗になる危険力がある為Ｉｌｌ族である
Ｇａを数ｍｏ１．％添加することにより、Ｇａ原子が１
１族であるＺｎの格子位置に置換され、拡１１仝層を確
実にｎ形に保持し、更ＫＳｅ圧によって化学量論的組成
からの偏差を少なくすることによって、結晶性の良いＺ
ｎ５ｅｎ形層を得ることが出来た。
ｅ結晶の格子間に入ると考えられ、逆に又多数のＳｅ空
孔の発生もあるので、化学量論的組成からの偏差が大き
くなり結晶性も悪くなる。Ｓｅ蒸気圧を制御することに
よりこの欠点１を暎てきるが、拡散中のＺ ｎと反応し
て拡散層が高抵抗になる危険力がある為Ｉｌｌ族である
Ｇａを数ｍｏ１．％添加することにより、Ｇａ原子が１
１族であるＺｎの格子位置に置換され、拡１１仝層を確
実にｎ形に保持し、更ＫＳｅ圧によって化学量論的組成
からの偏差を少なくすることによって、結晶性の良いＺ
ｎ５ｅｎ形層を得ることが出来た。
具体的な実施例を第４図に示す。内径５ ｙｎａ ｙＪ
、肉厚１ ｍｍの石英管４１に、Ｚｎ３２を約１ｇ。
、肉厚１ ｍｍの石英管４１に、Ｚｎ３２を約１ｇ。
Ｇａ４２を３〜５ｒｎｏ／？％、及びＺｒｃＳｅ基板３
３を投入する。アンプル上部にはＳｅ蒸気圧室４３が設
げてあり、又ＳｅとＺ １１の反応を極力抑える為に石
英のスベー→ノー４４を挿入し、１×１０’ｍｍＩｊ９
程度の真空度で封じである０拡散源度については種々実
験を行ったが、７４０°Ｃで１時間程度の拡散の時にタ
イオード特性が最も良（、この条件でＳｅ圧を種々変え
て蒸気圧制御拡散を行い、数μｍ程度のｎ形層を形成し
た。この結晶を上記同ダイオード製作条件で処理しグイ
４−一ド２ｙｃ” ｋ作した。
３を投入する。アンプル上部にはＳｅ蒸気圧室４３が設
げてあり、又ＳｅとＺ １１の反応を極力抑える為に石
英のスベー→ノー４４を挿入し、１×１０’ｍｍＩｊ９
程度の真空度で封じである０拡散源度については種々実
験を行ったが、７４０°Ｃで１時間程度の拡散の時にタ
イオード特性が最も良（、この条件でＳｅ圧を種々変え
て蒸気圧制御拡散を行い、数μｍ程度のｎ形層を形成し
た。この結晶を上記同ダイオード製作条件で処理しグイ
４−一ド２ｙｃ” ｋ作した。
第７図は、室温て発光させた場合のエレクトロルミイ、
ノセンスの青色発光ピーク強度のＳｅ圧依存性な示して
いる。これＱてよるとおよそＳｅ圧が１５０Ｔｏｒｒ
（５７５’ｃ）付近で発光強度が最も強くなっており、
即ちダイオードに最も有効にＳｅ圧が作用したことを示
している。
ノセンスの青色発光ピーク強度のＳｅ圧依存性な示して
いる。これＱてよるとおよそＳｅ圧が１５０Ｔｏｒｒ
（５７５’ｃ）付近で発光強度が最も強くなっており、
即ちダイオードに最も有効にＳｅ圧が作用したことを示
している。
これらの数値より、１／Ｔ［０に’）とＺｎ圧１：Ｔｏ
ｒｒ）の関係を示したのが第８図である。
ｒｒ）の関係を示したのが第８図である。
この関係を式で表わすと
Ｐｏｐｔ、−＝４．７７Ｘ１０６ｅｘｐ （−ヨト７９
０ ０ｖ）−Ｔｓｅ ［Ｔｏｒｒ’）・・・・・・・・・・・・・・・（１）
ＰｏｐＨ，’Ｚｎ最適蒸気圧「Ｔｏｒｒ’）ｋ；ホルッ
マン定数 Ｔｓｅ ’成長温度〔０Ｋ〕となり、成長温
度上昇に比例して最適Ｚｎ圧も高（なる関係にある。
０ ０ｖ）−Ｔｓｅ ［Ｔｏｒｒ’）・・・・・・・・・・・・・・・（１）
ＰｏｐＨ，’Ｚｎ最適蒸気圧「Ｔｏｒｒ’）ｋ；ホルッ
マン定数 Ｔｓｅ ’成長温度〔０Ｋ〕となり、成長温
度上昇に比例して最適Ｚｎ圧も高（なる関係にある。
この最適なＺ ｎ圧の範囲としては、広くとることもで
きるが、自然現象の一般的な解釈で、ｌ／ｅとなる範囲
、即ち±３０％程度が最も好ましＬ）、叉”Ｊ圧の範囲
であると云える。
きるが、自然現象の一般的な解釈で、ｌ／ｅとなる範囲
、即ち±３０％程度が最も好ましＬ）、叉”Ｊ圧の範囲
であると云える。
例えば、Ｚｎ５ｅバルク成長温度Ｔｓｅ二ｓｏ。
°Ｃとすると、式（１）よりＰ （最適Ｚｎ圧）ｏ
ｐｔ・ ９３６±２８１［Ｔｏｒｒ）の範囲となる。
ｐｔ・ ９３６±２８１［Ｔｏｒｒ）の範囲となる。
とのＺｎ圧を印加して得られた結晶は、Ｓｅイックルー
ジョンもなく、極めて欠陥の少ない完全性の高いもので
あり、又、Ｚｎ空孔の減少は、それが関与する深い準位
での発光を減少させるばかりでなく、吸収端近傍のエキ
シトンやバンド間発光を強化し、又、室畠での発光強度
を大幅（て増大させ、発光効率を著しく高める点からも
、工業的（でも価値の高い成長法である。
ジョンもなく、極めて欠陥の少ない完全性の高いもので
あり、又、Ｚｎ空孔の減少は、それが関与する深い準位
での発光を減少させるばかりでなく、吸収端近傍のエキ
シトンやバンド間発光を強化し、又、室畠での発光強度
を大幅（て増大させ、発光効率を著しく高める点からも
、工業的（でも価値の高い成長法である。
第１図及び第２図は、本発明に用いられた石英７ンブル
の構造及び温度分布、第３図はＺｎ拡散７ンブルの構造
及び温度分布、第４図はＳｅ蒸気圧制御Ｚｎ拡敷アンプ
ルの構造及び温度分布、第５図は一般的な７７°Ｋにお
ける発光スペクトル、第６図はＩＤｅｅｐ／ＩＥｄｇｅ
のＺｎ圧（（対する強度比、−第７図は室温でのエンク
トロルミネノセ、；／ｌ：Ｌ２−４青色発光ピーク強度
のＳｅ圧依存性、第８図は１／Ｔ［’Ｋ］とＺｎ圧との
関係を示した図である。 〕２・・・・・結晶析出部 １３・・・・・ソース結晶部 ２１・・・・・蒸気圧制御部 ９・・・・・ヒートシンク 特許出願人 （ｂ ） 第１図 第２図 Ｃ図 ５０３
の構造及び温度分布、第３図はＺｎ拡散７ンブルの構造
及び温度分布、第４図はＳｅ蒸気圧制御Ｚｎ拡敷アンプ
ルの構造及び温度分布、第５図は一般的な７７°Ｋにお
ける発光スペクトル、第６図はＩＤｅｅｐ／ＩＥｄｇｅ
のＺｎ圧（（対する強度比、−第７図は室温でのエンク
トロルミネノセ、；／ｌ：Ｌ２−４青色発光ピーク強度
のＳｅ圧依存性、第８図は１／Ｔ［’Ｋ］とＺｎ圧との
関係を示した図である。 〕２・・・・・結晶析出部 １３・・・・・ソース結晶部 ２１・・・・・蒸気圧制御部 ９・・・・・ヒートシンク 特許出願人 （ｂ ） 第１図 第２図 Ｃ図 ５０３
Claims (1)
- 溶媒としてＳｅを用いたＺ ｎ Ｓ ｅの液相成長にお
いて、ｋ：ボルツマン定数、Ｔを絶対温度で表わした成
長温度としたときに、低蒸気圧成分元素であるＺｎの圧
力を各成長温度に対してＰ ｚ ｎ ＝４７７ Ｘ １
０６ｅ ｘ ｐ （（−０７９０／ ｋ ・Ｔ ｓ ｅ
）ｅＶｌ ±３０％ＣＴｏｒｒ）の範囲の一定蒸気圧
下で、一定温度で成長することを％ を攻とするＺｎ５
ｅの結晶成長法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57234527A JPS6042199B2 (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | ＺｎＳｅの結晶成長法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57234527A JPS6042199B2 (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | ＺｎＳｅの結晶成長法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128296A true JPS59128296A (ja) | 1984-07-24 |
| JPS6042199B2 JPS6042199B2 (ja) | 1985-09-20 |
Family
ID=16972420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57234527A Expired JPS6042199B2 (ja) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | ＺｎＳｅの結晶成長法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042199B2 (ja) |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP57234527A patent/JPS6042199B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6042199B2 (ja) | 1985-09-20 |
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