JPS6126215A - ＧａＡｓ単結晶の製造方法 - Google Patents

ＧａＡｓ単結晶の製造方法

Info

Publication number
JPS6126215A
JPS6126215A JP14600684A JP14600684A JPS6126215A JP S6126215 A JPS6126215 A JP S6126215A JP 14600684 A JP14600684 A JP 14600684A JP 14600684 A JP14600684 A JP 14600684A JP S6126215 A JPS6126215 A JP S6126215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
gas
crystal
source
single crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP14600684A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0630339B2 (ja
Inventor
Junichi Nishizawa
潤一 西澤
Yoshihiro Kokubu
国分　義弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Development Corp of Japan filed Critical Research Development Corp of Japan
Priority to JP59146006A priority Critical patent/JPH0630339B2/ja
Priority to DE3525397A priority patent/DE3525397C2/de
Priority to GB08517875A priority patent/GB2163181B/en
Priority to FR858510890A priority patent/FR2567545B1/fr
Publication of JPS6126215A publication Critical patent/JPS6126215A/ja
Publication of JPH0630339B2 publication Critical patent/JPH0630339B2/ja
Priority to US08/427,655 priority patent/US5542373A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
    • C30B25/105—Heating of the reaction chamber or the substrate by irradiation or electric discharge
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S117/00—Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10S117/903—Dendrite or web or cage technique
    • Y10S117/904—Laser beam

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はＧａＡｓ単結晶を気相エピタキシャル法により
低温で成長させる方法に関する。
［先行技術とその問題点］ ＧａＡｓの気相エピタキシャル成長法として、ハロゲン
輸送法が知られており、この方法にはＡｓの原料にＡｓ
Ｃｌｓを使う、クロライド法とＡｓＨ３を使うハイドラ
イド法がある。ハロゲン輸送法ではＧａＣＱを含むガス
とＡｓを含むガスを７００〜８００℃の温度に保たれた
基板表面に供給することにより、・ＧａＡｓ結晶が気相
から析出しエピタキシャル成長が起こる。
ところで、結晶成長過程では気相反応により生じた粒子
が表面に吸着し、この吸着粒子が表面上を泳動してステ
ップやキングに組込まれて結晶格子を組んでいく。した
がって、気相反応を励起するのに必要なエネルギー、表
面における吸着過程と表面反応を励起するのに必要なエ
ネルギー、表面泳動を励起するのに必要なエネルギー、
そして安定点に固着するのに必要なエネルギーがそれぞ
れの過程で必要となる。従来、これらのエネルギー源と
して熱エネルギーが用いられている。このため前記のよ
うにハロゲン輸送法によるＧａＡｓの成長では、基板の
温度を７００〜８００℃に保つ必要がある。
しかし、温度を高くしていくと空位や格子間原子などが
存在するようになるし、オートドーピングなどにより不
純物が取り込まれるようになり、完全性の高い結晶を成
長するうえから好ましくない。
そのため、完全性の高い結晶を成長させるために。
は、温度を高くすることなく結晶成長の各過程の励起エ
ネルギーを与える必要がある。
［発明の目的］ 本発明は高品質のＧａＡｓ単結晶を低温で気相エピタキ
シャル成長させる方法を提供することを目的とする。
［発明の概要］ 本発明はハロゲン輸送法によりＧａＡｓ単結晶をエピタ
キシャル成長させるに際し、基板結晶面近傍のガスに光
を照射することにより、基板結晶の温度を７００℃以下
に下げた状態でエピタキシャル成長できるようにしたこ
とを特徴としている。
［発明の実施例コ 以下、本発明をクロライド法に適用した場合を例にとり
、その実施例を説明する。第１図に使用する装置の概略
図を示した。光導入窓１′を有する石英反応管２内の所
定の位置にあらかじめＡｓで飽和したＧａソース３とＧ
ａＡｓ結晶基板４を設置する。電気炉５によりＧａソー
ス３と基板４をそれぞれ所定の温度に加熱する。照射光
源６からの光を光導入窓１を通して基板結晶４の表面近
傍のガスに照射する。
Ｈ２ガスが流量計７を通ってから、恒温槽８により所定
の温度に保たれたＡｓＣｌｓバブラ９を通り、反応管２
内に導入される。これによって、　ＧａＡｓ単結晶がエ
ピタキシャル成長できる。なお、Ｇａソース３は、Ｇａ
単体あるいはＧａＡｓ化合物でもよい。
第１図の装置を用い、ＡｓＣｌｓバブラの温度を０℃に
保ち、Ｈ２ガスの流量を１００ｍ　ｆｌ　／ｍｉｎとし
、　Ｇａソース温度を７２０℃、基板の温度を６００℃
として結晶成長を行なった。第２図は照射光としてエキ
シマレーザ光を用い、その波長を変化させたときの成長
速度の変化を示したものである。この図から明らかなよ
うに、２４８ｎｍの光を照射することにより成長速度が
大幅に増大する。
第３図は２４８’ｎ　ｍの光を照射して、Ｇａソース温
度と基板温度の差を５０℃一定に保ちながら基板温度を
変化させて成長させたときの、成長速度の基板温度依存
性を示したものである。この図には光照射をしない場合
の成長速度も示しである。光照射しない場合、基板温度
を低くしていくと成長速度は。
減少していき、５５０℃付近で一旦少々増大したのち、
再び減少して５００℃付近で急激に成長しなくなる。こ
れに対して光照射した場合は基板温度の低下による成長
速度の減少の割合は小さくなっており、４８０℃まで成
長が確認できた。そして、４８０〜７００℃の温度範囲
で光照射により成長速度が促進されることが判った。
第４図は２４８ｎｍ照射光の強度を変化させたときの成
長速度の変化を示したものである。成長速度は照射光強
度に比例して増大しており、照射光強度を変化させるこ
とにより成長速度を制御することができる。
また、第５図は前記第１図の装置において、光照射を基
板表面近傍のガスのみならず基板表面を同時に行なうよ
うに基板を設置したものであり、第５図の装置を用いて
前記と同様の成長を行なったところ、全く同様の結果が
得られた。
なお、上記実施例ではクロライド法に適用した例につい
て説明したが１本発明はこれに限らず、ハイドライド法
をはじめとして、他のＧａの塩化物を含むガスとＡｓを
含むガスを基板表面に供給することにより基板表面上に
ＧａＡｓ単結晶を成長させる方法にも適用できる。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、結晶成長温度を低温化で
き、高純度のＧａＡｓ単結晶のエピタキシャル成長が容
易に得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係るＧａＡｓ結晶成長装置
の構成図、第２図は第１図における結晶成長速度の照射
光波長依存特性図、第３図は第１図における結晶成長速
度の基板温度依存特性図、第４図は第１図における結晶
成長速度の照射光強度依存特性図、第５図は本発明の他
の実施例に係るＧａＡｓ結晶成長装置の構成図である。 ｌ・・・光導入窓、２・・・石英反応管、３・・・Ｇａ
ソース、４・・・ＧａＡｓ結晶基板、５・・・電気炉、
６・・・照射光源、７・・・流量計、８・・・恒温槽。 ９・・・ＡｓＣｌ３バブラ。 第７図 第２図 ン皮、　　長−（ｎｍ） 第３図 ＃慮Ｑ　　５Ｋ　、７１　　　／’Ｃノｔｏ’７’基ｆ
ｆｉ星度　（Ｋ−リ 第４図 メこ５　　タ執　ノｋ　　　（Ｗ） 第５図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）Ｇａの塩化物を含むガスとＡｓを含むガスを基板
    結晶の表面に供給することにより、ＧａＡｓ単結晶をエ
    ピタキシャル成長させる方法において、少なくとも前記
    基板結晶面近傍のガスに光を照射することを特徴とする
    ＧａＡｓ単結晶の製造方法。
  2. （２）特許請求の範囲第１項記載において、前記基板結
    晶面近傍のガスに照射する光は波長成分２００〜３００
    ｍｍを含む光であるＧａＡｓ単結晶の製造方法。
  3. （３）特許請求の範囲第１項記載において、前記基板結
    晶面近傍のガスは、前記基板結晶面の手前に配置したＧ
    ａソースあるいはＡｓで飽和されたＧａソースあるいは
    ＧａＡｓ固体ソース上にＡｓＣｌ＿３蒸気を含むガスを
    導入して反応させることにより生じさせたガスであるＧ
    ａＡｓ単結晶の製造方法。
  4. （４）特許請求の範囲第１項記載において、前記基板結
    晶面近傍のガスは前記基板結晶面の手前に配置したＧａ
    ソース上にＨＣｌを含むガスを導入して反応させること
    により生じさせたガスと、ＡｓＨ＿３を含むガスである
    ＧａＡｓ単結晶の製造方法。
  5. （５）特許請求の範囲第１項記載において、前記基板結
    晶面近傍のガスはＧａＣｌ＿３を含むガスとＡｓＨ＿３
    を含むガスであるＧａＡｓ単結晶の製造方法。
JP59146006A 1984-07-16 1984-07-16 ＧａＡｓ単結晶の製造方法 Expired - Fee Related JPH0630339B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59146006A JPH0630339B2 (ja) 1984-07-16 1984-07-16 ＧａＡｓ単結晶の製造方法
DE3525397A DE3525397C2 (de) 1984-07-16 1985-07-16 Verfahren zur epitaxialen Herstellung von GaAs-Einkristallen
GB08517875A GB2163181B (en) 1984-07-16 1985-07-16 Method of manufacturing gaas single crystals
FR858510890A FR2567545B1 (fr) 1984-07-16 1985-07-16 Procede de fabrication de monocristaux gaas
US08/427,655 US5542373A (en) 1984-07-16 1995-04-21 Method of manufacturing GaAs single crystals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59146006A JPH0630339B2 (ja) 1984-07-16 1984-07-16 ＧａＡｓ単結晶の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6126215A true JPS6126215A (ja) 1986-02-05
JPH0630339B2 JPH0630339B2 (ja) 1994-04-20

Family

ID=15397963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59146006A Expired - Fee Related JPH0630339B2 (ja) 1984-07-16 1984-07-16 ＧａＡｓ単結晶の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5542373A (ja)
JP (1) JPH0630339B2 (ja)
DE (1) DE3525397C2 (ja)
FR (1) FR2567545B1 (ja)
GB (1) GB2163181B (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2213836B (en) * 1987-12-18 1992-08-26 Gen Electric Co Plc Vacuum deposition process
GB2234529B (en) * 1989-07-26 1993-06-02 Stc Plc Epitaxial growth process
GB2248456A (en) * 1990-09-12 1992-04-08 Philips Electronic Associated A method of growing III-V compound semiconductor material on a substrate
US5420437A (en) * 1994-01-11 1995-05-30 Siess; Harold E. Method and apparatus for generation and implantation of ions

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1162661B (de) * 1960-03-31 1964-02-06 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur gleichzeitigen und gleichmaessigen Dotierung
US3502516A (en) * 1964-11-06 1970-03-24 Siemens Ag Method for producing pure semiconductor material for electronic purposes
US3421952A (en) * 1966-02-02 1969-01-14 Texas Instruments Inc Method of making high resistivity group iii-v compounds and alloys doped with iron from an iron-arsenide source
US3458368A (en) * 1966-05-23 1969-07-29 Texas Instruments Inc Integrated circuits and fabrication thereof
NL6707515A (ja) * 1967-05-31 1968-12-02
FR2116194B1 (ja) * 1970-02-27 1974-09-06 Labo Electronique Physique
DE2326803A1 (de) * 1973-05-25 1974-12-19 Siemens Ag Verfahren zur herstellung einer mit galliumarsenid im wesentlichen gesaettigten galliumschmelze, zur verwendung als quellenmaterial bei der gasphasen-epitaxie
US4081313A (en) * 1975-01-24 1978-03-28 Applied Materials, Inc. Process for preparing semiconductor wafers with substantially no crystallographic slip
GB1498459A (en) * 1975-12-23 1978-01-18 Phizi I Im P N Lebedeva An Sss Growing semiconductor epitaxial films
JPS56138917A (en) * 1980-03-31 1981-10-29 Fujitsu Ltd Vapor phase epitaxial growth
JPS5710920A (en) * 1980-06-23 1982-01-20 Canon Inc Film forming process
GB2089840B (en) * 1980-12-20 1983-12-14 Cambridge Instr Ltd Chemical vapour deposition apparatus incorporating radiant heat source for substrate
FR2501908B2 (fr) * 1981-03-11 1990-08-17 Labo Electronique Physique Croissance epitaxiale acceleree en phase vapeur, sous pression reduite
US4434025A (en) * 1981-06-04 1984-02-28 Robillard Jean J Controlling crystallinity and thickness of monocrystalline layer by use of an elliptically polarized beam of light
US4394237A (en) * 1981-07-17 1983-07-19 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Spectroscopic monitoring of gas-solid processes
JPS5899198A (ja) * 1981-12-07 1983-06-13 Semiconductor Res Found 気相成長方法
GB2119278B (en) * 1982-04-13 1987-04-15 Michael Paul Neary Improvements in or relating to a chemical method
US4435445A (en) * 1982-05-13 1984-03-06 Energy Conversion Devices, Inc. Photo-assisted CVD
US4451503A (en) * 1982-06-30 1984-05-29 International Business Machines Corporation Photo deposition of metals with far UV radiation
JPS5989407A (ja) * 1982-11-15 1984-05-23 Mitsui Toatsu Chem Inc アモルフアスシリコン膜の形成方法
FR2544752B1 (fr) * 1983-04-25 1985-07-05 Commissariat Energie Atomique Procede de croissance amorphe d'un corps avec cristallisation sous rayonnement
US4632710A (en) * 1983-05-10 1986-12-30 Raytheon Company Vapor phase epitaxial growth of carbon doped layers of Group III-V materials
JPS59207631A (ja) * 1983-05-11 1984-11-24 Semiconductor Res Found 光化学を用いたドライプロセス装置
JPS60221393A (ja) * 1984-04-18 1985-11-06 Res Dev Corp Of Japan ＧａＡｓ単結晶の製造方法
JPS60221394A (ja) * 1984-04-18 1985-11-06 Res Dev Corp Of Japan ＧａＡｓ単結晶の製造方法
US4543270A (en) * 1984-06-20 1985-09-24 Gould Inc. Method for depositing a micron-size metallic film on a transparent substrate utilizing a visible laser
JPS6291494A (ja) * 1985-10-16 1987-04-25 Res Dev Corp Of Japan 化合物半導体単結晶成長方法及び装置
GB2211210A (en) * 1987-10-16 1989-06-28 Philips Electronic Associated A method of modifying a surface of a body using electromagnetic radiation
US4843030A (en) * 1987-11-30 1989-06-27 Eaton Corporation Semiconductor processing by a combination of photolytic, pyrolytic and catalytic processes

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0630339B2 (ja) 1994-04-20
US5542373A (en) 1996-08-06
GB8517875D0 (en) 1985-08-21
FR2567545B1 (fr) 1990-04-27
GB2163181B (en) 1988-07-27
GB2163181A (en) 1986-02-19
DE3525397A1 (de) 1986-02-20
DE3525397C2 (de) 1995-10-05
FR2567545A1 (fr) 1986-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6134929A (ja) 半導体結晶成長装置
US6334901B1 (en) Apparatus for forming semiconductor crystal
JPS6134927A (ja) 化合物半導体単結晶薄膜の成長法
US4693207A (en) Apparatus for the growth of semiconductor crystals
JPS6126215A (ja) ＧａＡｓ単結晶の製造方法
JPH097953A (ja) 単結晶薄膜の製造方法
US3290181A (en) Method of producing pure semiconductor material by chemical transport reaction using h2s/h2 system
JPS60221394A (ja) ＧａＡｓ単結晶の製造方法
JPH0361637B2 (ja)
JP2821557B2 (ja) 化合物半導体単結晶薄膜の成長方法
JPS59164697A (ja) 気相成長方法
JPH01158721A (ja) 光照射型低温ｍｏｃｖｄ方法および装置
JPS63188932A (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体の気相成長方法
JP3101753B2 (ja) 気相成長方法
JPH0633228B2 (ja) 分子線エピタキシヤル成長法
JPS63227007A (ja) 気相成長方法
JPH065516A (ja) 化合物半導体結晶の気相成長方法と気相成長装置
JPS61161710A (ja) 化合物半導体薄膜の製造法
JPH0267721A (ja) 化合物半導体薄膜の製造方法
JPH05198518A (ja) 化合物半導体薄膜形成法
JPS6223107A (ja) 光気相成長方法
JPS6143411A (ja) 単結晶薄膜成長装置
Deryagin et al. Growth Kinetics of Epitaxial Silicon Films with Radiative Heating
JPS62182195A (ja) ３−ｖ族化合物半導体の成長方法
JPS61176111A (ja) 化合物半導体薄膜の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees