JPS62197399A - 化合物単結晶の成長方法 - Google Patents
化合物単結晶の成長方法Info
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- JPS62197399A JPS62197399A JP3927986A JP3927986A JPS62197399A JP S62197399 A JPS62197399 A JP S62197399A JP 3927986 A JP3927986 A JP 3927986A JP 3927986 A JP3927986 A JP 3927986A JP S62197399 A JPS62197399 A JP S62197399A
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Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ＧａＡｓ 、 ＧａＰ 、 ＩｎＰ 、 Ｃ
（ＬＴ８ などの揮発性の高い成分元素をもつ化合物
単結晶の組成側＠ｌを再現性工く行うことのできる結晶
成長方法に関するものである。
（ＬＴ８ などの揮発性の高い成分元素をもつ化合物
単結晶の組成側＠ｌを再現性工く行うことのできる結晶
成長方法に関するものである。
（従来の技術）
■−■族やＩＩ−Ｖｌ族の工うな化合物単結晶において
はその化合量論的組ｆＩｉ、からのずれがその電気的特
性や光字的特性に大きく影響し、ひいてはその単結晶金
材料としたデバイスの特性に対しても大きく影響する。
はその化合量論的組ｆＩｉ、からのずれがその電気的特
性や光字的特性に大きく影響し、ひいてはその単結晶金
材料としたデバイスの特性に対しても大きく影響する。
従って化学量論的組成からのずれをいかに精密に制御で
きるかが結晶成長においては重要である。特にＧａＡｓ
、 ＧａＰ 。
きるかが結晶成長においては重要である。特にＧａＡｓ
、 ＧａＰ 。
ＩｎＰ 、 ＣｄＴｅなどの揮発性の高い成分元素をも
つ化合物単結晶の成長においてはそのずれが庄じ易いた
め液体封止剤を用いて、揮発を抑制するいわゆるＩＪＣ
法が用いられている。この方法においては出発原料とし
て単体の元素音用いる場合（これを直接合成法と呼ぶ）
と、化合物多結晶を用いる場合（これを２ステツプ法と
呼ぶ）とがある。この方法において組＃：ｔ−制御する
方法としては揮発性元素のＩｊｌ縮部の温度全制御する
ことにより、融液の組成を制御する方法（Ｓ。
つ化合物単結晶の成長においてはそのずれが庄じ易いた
め液体封止剤を用いて、揮発を抑制するいわゆるＩＪＣ
法が用いられている。この方法においては出発原料とし
て単体の元素音用いる場合（これを直接合成法と呼ぶ）
と、化合物多結晶を用いる場合（これを２ステツプ法と
呼ぶ）とがある。この方法において組＃：ｔ−制御する
方法としては揮発性元素のＩｊｌ縮部の温度全制御する
ことにより、融液の組成を制御する方法（Ｓ。
０ＺＡＷＡ ｅｔ ａｌ： ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｔ
１２ ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａ−ｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍ
ｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ＧａＡｓ ＆ Ｒｅ１ａｔｅｄ
Ｃｏｍｐｏ−ｕｎｄｓ ） や同一原理で揮発性元素
全圧入する方法（特開昭４７−１１７１７号公報〕があ
るが、これらの方法は何れも装置が非常に複雑で高価と
なり工業的に好１しくない。一方エク容易な方法として
は不足する成分の単位元素を過剰に原料チャージ時に添
加する方法がある。不足する成分の単体元素を原料チャ
ージ時に予じめ過剰に添加する、従来の方法において揮
発性の低い成分元素を過剰に添加する場合は問題ないが
揮発性の高い成分元素の場合には２ステツプ法では問題
が生じた。すなわち、直接合成法においては封止剤が溶
ける温度以下でも単体元素同志が反応して表面に化合物
ができるため揮発性成分の揮発はかなり抑えられるのに
対し、２ステツプ法においては多結晶を原料としている
ため融点が高く融けにくいため、封止剤が融ける１での
間に添加した揮発性元素の少なくとも一部が揮発してし
まい所定の組成からのずれが生ずる。
１２ ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａ−ｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍ
ｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ＧａＡｓ ＆ Ｒｅ１ａｔｅｄ
Ｃｏｍｐｏ−ｕｎｄｓ ） や同一原理で揮発性元素
全圧入する方法（特開昭４７−１１７１７号公報〕があ
るが、これらの方法は何れも装置が非常に複雑で高価と
なり工業的に好１しくない。一方エク容易な方法として
は不足する成分の単位元素を過剰に原料チャージ時に添
加する方法がある。不足する成分の単体元素を原料チャ
ージ時に予じめ過剰に添加する、従来の方法において揮
発性の低い成分元素を過剰に添加する場合は問題ないが
揮発性の高い成分元素の場合には２ステツプ法では問題
が生じた。すなわち、直接合成法においては封止剤が溶
ける温度以下でも単体元素同志が反応して表面に化合物
ができるため揮発性成分の揮発はかなり抑えられるのに
対し、２ステツプ法においては多結晶を原料としている
ため融点が高く融けにくいため、封止剤が融ける１での
間に添加した揮発性元素の少なくとも一部が揮発してし
まい所定の組成からのずれが生ずる。
（発明が解決し＝５とする問題点）
本発明は従来の２ステツプ法の欠点を解消し、過剰の揮
発性元素を簡単な方法で確実に原料融液内に導入するこ
とを可能とし、その結果、揮発性元索全言む化合物半導
体単結晶の組成制御全再現性工く行なうことのできる単
結晶の成長方法′ｆｚ！：提供しエリとするものである
。
発性元素を簡単な方法で確実に原料融液内に導入するこ
とを可能とし、その結果、揮発性元索全言む化合物半導
体単結晶の組成制御全再現性工く行なうことのできる単
結晶の成長方法′ｆｚ！：提供しエリとするものである
。
（問題点を解決する几めの手段）
不発明は多結晶原料と封止剤を用いて単結晶を引上げる
、揮発性元素含有化合物単結晶の成長方法において、封
止剤の中に揮発性元素を予じめ封入した封止剤を用いる
ことを特徴とする化合物単結晶の成長方法である。
、揮発性元素含有化合物単結晶の成長方法において、封
止剤の中に揮発性元素を予じめ封入した封止剤を用いる
ことを特徴とする化合物単結晶の成長方法である。
なお、封止剤が溶融するときに、揮発性元素を溶融封止
剤に覆われるルツボ同位置にチャージする必要がるる。
剤に覆われるルツボ同位置にチャージする必要がるる。
′！た、揮発性元素に単結晶の化合物全構成する元素と
同じ場合と、これとは異なり、化合物単結晶にドープす
る元素である場合とがある。
同じ場合と、これとは異なり、化合物単結晶にドープす
る元素である場合とがある。
（作 用）
第１図は本発明を実施する装置の１例でおる。
チャンバ１１７’３に下軸３で支持するルツボ５を配置
する。ルツボ７の外表面にヒートシールド６を設け、そ
の周囲にヒータ５を配置する。ルツボ７の中に原料多結
晶８とその下に、過剰添加する揮発性元素１０を封入し
た封止剤９會入れた。−万、ａ結晶１１は上軸２に固定
され、前記ルツボの原料が浴融した段階で、下ろされて
融液と接触させ、結晶を引上ける。なお、４はのぞき窓
である。第１図のように揮発性元素１０、原料多結晶８
及び封止剤９を挿入することに＝９、ヒータ５の加熱下
で、１ず、封止剤９が溶融し、原料多結晶８全も覆う状
態になる。そして、さらに昇温することに工り原料も浴
融する。
する。ルツボ７の外表面にヒートシールド６を設け、そ
の周囲にヒータ５を配置する。ルツボ７の中に原料多結
晶８とその下に、過剰添加する揮発性元素１０を封入し
た封止剤９會入れた。−万、ａ結晶１１は上軸２に固定
され、前記ルツボの原料が浴融した段階で、下ろされて
融液と接触させ、結晶を引上ける。なお、４はのぞき窓
である。第１図のように揮発性元素１０、原料多結晶８
及び封止剤９を挿入することに＝９、ヒータ５の加熱下
で、１ず、封止剤９が溶融し、原料多結晶８全も覆う状
態になる。そして、さらに昇温することに工り原料も浴
融する。
−万、揮発性元素１０は挿入時に第１図のように固形−
封止剤９の中に刺入されており、封止剤が溶融後もその
中に封入された状態が維持されるためには、揮発して逃
けることがない。
封止剤９の中に刺入されており、封止剤が溶融後もその
中に封入された状態が維持されるためには、揮発して逃
けることがない。
なお、第２図は従来法によるルツボ内充填の状態を示し
た図である。過剰范加の揮発性元素１０は封止剤９と別
に入れるために、封止剤が浴融する以前に該元素が揮発
して逃けることを防止することができず、その逃は量の
制御も困難であった。
た図である。過剰范加の揮発性元素１０は封止剤９と別
に入れるために、封止剤が浴融する以前に該元素が揮発
して逃けることを防止することができず、その逃は量の
制御も困難であった。
（実施例）
Ａ８ を過剰に含有したＧａＡｓ 単結晶をＬＥＣ’
法で製造した。その条件は以下の工うである。
法で製造した。その条件は以下の工うである。
るつは 直径６インチ、ＰＢＮ！！！！原 科 ノ
ンドーグＧａＡｓ多結晶 ４，０００９Ａθ 入り
封止剤な、封止剤が浴融してもＡｓが封止剤から露出し
ない工うに原料多結晶の妊に置いた。
ンドーグＧａＡｓ多結晶 ４，０００９Ａθ 入り
封止剤な、封止剤が浴融してもＡｓが封止剤から露出し
ない工うに原料多結晶の妊に置いた。
この工すにして直径８０．φ、重量３，８５０ｇｒの単
結晶全引上けた。この単結晶の組成（Ｃ）ａとＡＢの比
）ｋ＊＠クーロメトリ−法で調べた結果、Ｇａ７Ａｓは
α９９９９５２であることがわかった。
結晶全引上けた。この単結晶の組成（Ｃ）ａとＡＢの比
）ｋ＊＠クーロメトリ−法で調べた結果、Ｇａ７Ａｓは
α９９９９５２であることがわかった。
封止剤中のＡｓＱ量を変え、他の条件は同一の場合の単
結晶中のＣ）ａ／Ａｓの側足結果全１とめたのが第３図
である。
結晶中のＣ）ａ／Ａｓの側足結果全１とめたのが第３図
である。
また、比較のために、従来の方法すなわち過剰のＡｓを
単位で添加しｆｃ場合の同様な結果が第３図に合わせて
示されている。
単位で添加しｆｃ場合の同様な結果が第３図に合わせて
示されている。
（発明の効果）
不発明は上記構成を採用することにＬジ、封止剤の浴融
前後にかかわらず、過剰に砲加する揮発性の高い元素を
常に封止剤で包囲しているので、この元素が揮発して逃
けることがない。
前後にかかわらず、過剰に砲加する揮発性の高い元素を
常に封止剤で包囲しているので、この元素が揮発して逃
けることがない。
従って、原料融欣會所定の組成に保つことができ、成長
結晶の組成制御の再現性が極めて良好でめった。
結晶の組成制御の再現性が極めて良好でめった。
２ＪＺ１図は本発明を実施するための１例である単結晶
成長装賑の断面図、第２図は従来法におけるルツボの充
填状況を示した図、第３図は本発明と従来法に↓つてＧ
ａＡｓ 単結晶全引上は友ときの、結晶組成比の過剰
Ａｓ量依存性を示した図である。 第１図 第２図
成長装賑の断面図、第２図は従来法におけるルツボの充
填状況を示した図、第３図は本発明と従来法に↓つてＧ
ａＡｓ 単結晶全引上は友ときの、結晶組成比の過剰
Ａｓ量依存性を示した図である。 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）多結晶原料と封止剤を用いて単結晶を引上げる、
揮発性元素含有化合物単結晶の成長方法において、封止
剤の中に揮発性元素を予じめ封入した封止剤を用いるこ
とを特徴とする化合物単結晶の成長方法。 - （２）封止剤が溶融するときに揮発性元素が封止剤から
露出しないルツボ同位置に揮発性元素封入封止剤を配置
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の化合
物単結晶の成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3927986A JPS62197399A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 化合物単結晶の成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3927986A JPS62197399A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 化合物単結晶の成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62197399A true JPS62197399A (ja) | 1987-09-01 |
Family
ID=12548727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3927986A Pending JPS62197399A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 化合物単結晶の成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62197399A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04280893A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Hitachi Cable Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104797A (en) * | 1980-01-26 | 1981-08-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method of uniform doping by liquid capsule method |
| JPS60200891A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-11 | Nec Corp | 封止剤で表面を被覆固化した揮発性元素 |
-
1986
- 1986-02-26 JP JP3927986A patent/JPS62197399A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104797A (en) * | 1980-01-26 | 1981-08-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method of uniform doping by liquid capsule method |
| JPS60200891A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-11 | Nec Corp | 封止剤で表面を被覆固化した揮発性元素 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04280893A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Hitachi Cable Ltd | 化合物半導体単結晶の製造方法 |
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