JPS6027688A - Ｐ型ＺｎＳｅ単結晶の成長方法 - Google Patents
Ｐ型ＺｎＳｅ単結晶の成長方法Info
- Publication number
- JPS6027688A JPS6027688A JP58132507A JP13250783A JPS6027688A JP S6027688 A JPS6027688 A JP S6027688A JP 58132507 A JP58132507 A JP 58132507A JP 13250783 A JP13250783 A JP 13250783A JP S6027688 A JPS6027688 A JP S6027688A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- substrate
- znse single
- type
- growing
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- C30B23/00—Single-crystal growth by condensing evaporated or sublimed materials
- C30B23/02—Epitaxial-layer growth
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
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】
（イ）産業上の利用分野
本発明はＰ型ｚ ｎ Ｓ ｅ （亜鉛セレン）単結晶の
成長方法に関する。
成長方法に関する。
（ロ）従来技術
従来からＺｎ８ｅは自己補償効果が強くＰ型伝導形を得
るのが難しいといわれてｔｌｌだ。現在までＭＯＯＶＤ
（有機金属気相成長）方法やイオン注入法によりＮ（窒
素）ドープでＰ型カ１得られたという報告があるのみで
ある。
るのが難しいといわれてｔｌｌだ。現在までＭＯＯＶＤ
（有機金属気相成長）方法やイオン注入法によりＮ（窒
素）ドープでＰ型カ１得られたという報告があるのみで
ある。
然るに上記従来方法砿二より得られた単結晶は表面モホ
ロジが良好とｇえず電子デバイス材料として用いること
は困難であった。
ロジが良好とｇえず電子デバイス材料として用いること
は困難であった。
し罎 発明の目的
本発明は斯る点６二鑑みてなされたもので、表面モホロ
ジが良好となるＰ型Ｚｎ５ｅ単結晶の成長方法を提供せ
んとするものである。
ジが良好となるＰ型Ｚｎ５ｅ単結晶の成長方法を提供せ
んとするものである。
に）発明の構成
最近高品質の単結晶薄膜を作る手段として有望視されて
いる方法（二分子線エピタキシャル成長法（以下ＭＢＥ
と称す）があり、ＧａＡｓ （砒化ガリウム）、ＧａＡ
ＪｅＡｓ （ガリウムアルミニウム砒素）、ノンドープ
Ｚｎ５ｅ等の単結晶薄膜の作製におどろくべき成果をお
さめている。
いる方法（二分子線エピタキシャル成長法（以下ＭＢＥ
と称す）があり、ＧａＡｓ （砒化ガリウム）、ＧａＡ
ＪｅＡｓ （ガリウムアルミニウム砒素）、ノンドープ
Ｚｎ５ｅ等の単結晶薄膜の作製におどろくべき成果をお
さめている。
ＭＢＥは従来の結晶成長法と極めて異なった方法で、従
来の結晶成長法は主として熱力学の熱平衡状態からの成
長であるのに対して＋ ＭＢＥは極端な熱的非平衡状態
からの成長であるため橋めて低温で成長ができ、成長機
構か物理的なメカニズムＳ＝よって支配されている。従
ってＭＢＥを用いれば従来の結晶成長方法では得られな
い多くの利点をもち、かつ商品質な単結晶薄膜が得られ
る。
来の結晶成長法は主として熱力学の熱平衡状態からの成
長であるのに対して＋ ＭＢＥは極端な熱的非平衡状態
からの成長であるため橋めて低温で成長ができ、成長機
構か物理的なメカニズムＳ＝よって支配されている。従
ってＭＢＥを用いれば従来の結晶成長方法では得られな
い多くの利点をもち、かつ商品質な単結晶薄膜が得られ
る。
本発明者は斯るＭＢＫを用いてｓｂ（アンチモン）ドー
プＺｎ５ｅ単結晶の成長実験を行なった。
プＺｎ５ｅ単結晶の成長実験を行なった。
Ｎは斯る実験に用いたＭＢＥ成長装置を示し、ｉｌｌは
基板部、（２）〜（４）は該基板部と対向配置された有
（１〜第３セル、（５１〜（７１は上記基板部（１１と
各セル（２）〜（４）との間Ｉ：介在されたシャダタで
ある。
基板部、（２）〜（４）は該基板部と対向配置された有
（１〜第３セル、（５１〜（７１は上記基板部（１１と
各セル（２）〜（４）との間Ｉ：介在されたシャダタで
ある。
糸板部（ｉ）はヒータ機構（８）を備えた基板ホルダ（
９）とその上に貼着された基板ＯＩとからなる。第１〜
）Ｓ６セル（２）〜（４）の周囲には加熱用ヒータｔｔ
ｎを有し。
９）とその上に貼着された基板ＯＩとからなる。第１〜
）Ｓ６セル（２）〜（４）の周囲には加熱用ヒータｔｔ
ｎを有し。
又各セル温度検出用熱處対（１２を倫えている。
木発明者は斯る装置を用い、渠１〜第３セル（２）〜（
４１ｉ二夫々純度が９９．９９９９％のＺｎ（亜鉛）、
Ｓｃ（セレン）−ｓｂ（アンチモン）を収納し。
４１ｉ二夫々純度が９９．９９９９％のＺｎ（亜鉛）、
Ｓｃ（セレン）−ｓｂ（アンチモン）を収納し。
基板Ｇ［ｌとしてＧａＡｓ基板（Ｉｌ、ＧａＡｓ基板上
にノンドープＺｎＳ ｅ層を成長させた基板ｆｌｌ）及
びＧａＡｓ基板上（二Ｇａ（ガリウム）ドープｎ型”Ｚ
ｎＳｅ層を成長させた基板（１）の３種類を用いた。
にノンドープＺｎＳ ｅ層を成長させた基板ｆｌｌ）及
びＧａＡｓ基板上（二Ｇａ（ガリウム）ドープｎ型”Ｚ
ｎＳｅ層を成長させた基板（１）の３種類を用いた。
次ｃｓｂドープＺｎ８ｅの成長を具体的に説明すると、
まずＺ １１セルと８ｅセルとをビーム強度比が１：１
となるよう≦二３００゛Ｃ，２１０−Ｃじ夫々保持し、
Ｂｂセル温度を２００”Ｃ〜４４０−Ｃの温度範囲で可
変にして上記基板（１）〜ｆｌｌｌｌ上！”ニーＢｂド
ープＺｎ８ｅ層を成長させた。
まずＺ １１セルと８ｅセルとをビーム強度比が１：１
となるよう≦二３００゛Ｃ，２１０−Ｃじ夫々保持し、
Ｂｂセル温度を２００”Ｃ〜４４０−Ｃの温度範囲で可
変にして上記基板（１）〜ｆｌｌｌｌ上！”ニーＢｂド
ープＺｎ８ｅ層を成長させた。
その結果、基板中上１ｍ、は基板温度が３６０”Ｃ以下
でかつｓｂセル温度が３６０″Ｃ以下のときＰ型Ｚｎ８
ｅ単結晶が成長し、また基板（［１１のノンドープＺｎ
Ｂｅ層上には＆板温度が５６０−Ｃ以下でかつｓｂセル
瀉度が４２０℃以下のときＰ型Ｚｎ５ｅ単結晶が成長す
ることが、更Ｃ＆＆１ｌｌｌの（）ａドープＺｎ８ｅ層
上には上記条件下ではｎ型もしくは高抵抗のＺｎ５ｅ単
結晶しか得られなかった。
でかつｓｂセル温度が３６０″Ｃ以下のときＰ型Ｚｎ８
ｅ単結晶が成長し、また基板（［１１のノンドープＺｎ
Ｂｅ層上には＆板温度が５６０−Ｃ以下でかつｓｂセル
瀉度が４２０℃以下のときＰ型Ｚｎ５ｅ単結晶が成長す
ることが、更Ｃ＆＆１ｌｌｌの（）ａドープＺｎ８ｅ層
上には上記条件下ではｎ型もしくは高抵抗のＺｎ５ｅ単
結晶しか得られなかった。
尚、上記誌板温度が２６０−０以下ではいかなる基の特
徴はＧａＡｓ単結晶もしくはノンドープＺｎＢｅ単結晶
上儂二分子線エピタキシャル成長方法にてＺｎ８ｅ単結
晶を成長させる際に、上記ＧａＡ３単結晶もしくはノン
ドープＺｎ５ｅ単結晶な３６０゛Ｃ以下に保持すること
にある。
徴はＧａＡｓ単結晶もしくはノンドープＺｎＢｅ単結晶
上儂二分子線エピタキシャル成長方法にてＺｎ８ｅ単結
晶を成長させる際に、上記ＧａＡ３単結晶もしくはノン
ドープＺｎ５ｅ単結晶な３６０゛Ｃ以下に保持すること
にある。
６１（）実施例
本発明の一実施例とし°Ｃは、上記ＭＢＥ装置において
Ｐ型Ｃ１ａ Ａ ｓ へ仮住１を例えばインジウムメタ
ル（ｌ：１二でホルダ（！Ｊ）に貼るすると共Ｃ二、第
１〜第６セル＋２）〜（４）内に大々純１ｉ ９９．９
９９９％以上のＺｎ、Ｓｅ、Ｓｂの各メタルを収納する
。然る後、Ｌ記装置内をバプクグラウンド真空度２×１
０Ｔ ｏ ｒ ｒとな′ｌ−と共区二６００−０の首温
下で上記基Ｅマをサーマルエ噌テングする。尚斯るニー
ｖ′ｆ′ング工程では各シャヴタ（５１〜ｔ／１１．を
閉である。
Ｐ型Ｃ１ａ Ａ ｓ へ仮住１を例えばインジウムメタ
ル（ｌ：１二でホルダ（！Ｊ）に貼るすると共Ｃ二、第
１〜第６セル＋２）〜（４）内に大々純１ｉ ９９．９
９９９％以上のＺｎ、Ｓｅ、Ｓｂの各メタルを収納する
。然る後、Ｌ記装置内をバプクグラウンド真空度２×１
０Ｔ ｏ ｒ ｒとな′ｌ−と共区二６００−０の首温
下で上記基Ｅマをサーマルエ噌テングする。尚斯るニー
ｖ′ｆ′ング工程では各シャヴタ（５１〜ｔ／１１．を
閉である。
次いで、基板（ＩＩ及び第１−第３セル（２）〜（４）
温度に大々３３０ ’（Ｅ、５００−Ｃ１２１ＤＣ，３
６０°Ｃとすると共に各νヤダタ（５１＝（７１を開と
１．Ｊニジた。
温度に大々３３０ ’（Ｅ、５００−Ｃ１２１ＤＣ，３
６０°Ｃとすると共に各νヤダタ（５１＝（７１を開と
１．Ｊニジた。
１１Ｊｔ ７−）’Ａ件下では１ ／Ｊ ｍ ／ ｈＱ
：）ｉｊＭ長速開速度型２工ｌＳｅ単結晶が基板（ｉｌ
ｌ上に成長した。
：）ｉｊＭ長速開速度型２工ｌＳｅ単結晶が基板（ｉｌ
ｌ上に成長した。
上記Ｐ型Ｚｎ８ｅ単結晶は表面モホロジが従来方法で得
られたものに比し−Ｃ艮好となり、・電子デバイス材料
として用いるのに充分なものであった。
られたものに比し−Ｃ艮好となり、・電子デバイス材料
として用いるのに充分なものであった。
Ｅ４ 発明の効果
本発明によれば表面モホロジが良好なＰ型Ｚｎ８ｅ単結
晶が得られるため、Ｐｎ接合型Ｚｎ８ｅダイオード等の
作成が容易と７よる。
晶が得られるため、Ｐｎ接合型Ｚｎ８ｅダイオード等の
作成が容易と７よる。
図はＭＢＩｆｌ装置の概略を示す模式図である。
Claims (1)
- （１１Ｇ ａ Ａ ｓ単結晶もしくはノンドープＺｎ５
ｅ単結晶上に分子線エピタキシャル成長方法慌＝てＺｎ
８ｅ単結晶を成長させる際１二上記ＧａＡ３単Ｃ結晶も
しくはノンドープＺｎ５ｅ単結晶を３６ら以下弧二保持
することを特徴とするＰ型ｚｎＳ８単結晶の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132507A JPS6027688A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | Ｐ型ＺｎＳｅ単結晶の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58132507A JPS6027688A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | Ｐ型ＺｎＳｅ単結晶の成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027688A true JPS6027688A (ja) | 1985-02-12 |
Family
ID=15082967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58132507A Pending JPS6027688A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | Ｐ型ＺｎＳｅ単結晶の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027688A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6278199A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-10 | Toshiba Corp | 化合物半導体結晶の製造方法 |
| JPS62119193A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体の製造方法 |
| JPS62241342A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 化合物半導体成長方法 |
| JPH0240925A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セレン化亜鉛の表面処理方法 |
-
1983
- 1983-07-20 JP JP58132507A patent/JPS6027688A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6278199A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-10 | Toshiba Corp | 化合物半導体結晶の製造方法 |
| JPS62119193A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体の製造方法 |
| JPS62241342A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 化合物半導体成長方法 |
| JPH0240925A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セレン化亜鉛の表面処理方法 |
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