JPS6255920A - 分子線蒸発源 - Google Patents
分子線蒸発源Info
- Publication number
- JPS6255920A JPS6255920A JP19701585A JP19701585A JPS6255920A JP S6255920 A JPS6255920 A JP S6255920A JP 19701585 A JP19701585 A JP 19701585A JP 19701585 A JP19701585 A JP 19701585A JP S6255920 A JPS6255920 A JP S6255920A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molecular beam
- laser beam
- evaporation source
- raw material
- molecular
- Prior art date
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- Pending
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、分子線エピタキシー用の分子線蒸発源に関す
る。
る。
半導体基板上に薄層エピタキシャル結晶成長を行う方法
として分子線エピタキシー（Ｍ １３ Ｅ ）法がある
。ＭＢＥ法はイオンポンプ等によって超高真空とされた
成長室中に、成長させない結晶を構成する元素を禽む蒸
発原料を加熱し分子線状に噴出させる分子線蒸発源とこ
の分子線蒸発源と切離して温度制御可能な基板ホルダー
とを設け、分子線蒸発源から基板に向けて原料元素の分
子線を噴出させエピタキシャル成長を行うものである。
として分子線エピタキシー（Ｍ １３ Ｅ ）法がある
。ＭＢＥ法はイオンポンプ等によって超高真空とされた
成長室中に、成長させない結晶を構成する元素を禽む蒸
発原料を加熱し分子線状に噴出させる分子線蒸発源とこ
の分子線蒸発源と切離して温度制御可能な基板ホルダー
とを設け、分子線蒸発源から基板に向けて原料元素の分
子線を噴出させエピタキシャル成長を行うものである。
ＭＢＥ法では各分子線を各分子線源の前に配置したシャ
ッターにより個々に断続したり分子線蒸発源の温度を変
えて分子線強度を変調したりすることができる。
ッターにより個々に断続したり分子線蒸発源の温度を変
えて分子線強度を変調したりすることができる。
第２図に従来の分子線蒸発源の概略断面図を示す（高橋
清編著［分子線エピタキシー技術」第３章、も７頁
参照） 。 原料 １ を ＰＢＮ＜パイυリテックポ
釘ンナイトフイド）製の原料容器２に格納し、この全体
を包むヒーター線３に通電することにより加熱する仕組
みである。通常、所望の分子線強度を安定に得るために
原料温度を熱電対４により測定し、その温度を一定とす
るようにヒーター線３への通電電流を加減する方法がと
られている。また、ヒーター線３からの輻射熱か無駄に
なったり、成長室の他の部分を加熱して悪影響を与えな
いように熟シール１〜５により遮蔽されている。
清編著［分子線エピタキシー技術」第３章、も７頁
参照） 。 原料 １ を ＰＢＮ＜パイυリテックポ
釘ンナイトフイド）製の原料容器２に格納し、この全体
を包むヒーター線３に通電することにより加熱する仕組
みである。通常、所望の分子線強度を安定に得るために
原料温度を熱電対４により測定し、その温度を一定とす
るようにヒーター線３への通電電流を加減する方法がと
られている。また、ヒーター線３からの輻射熱か無駄に
なったり、成長室の他の部分を加熱して悪影響を与えな
いように熟シール１〜５により遮蔽されている。
従来の分子線蒸発源は以下に述べるような欠点を有して
いる。まず、ヒーター線３か高温になるため、原料１だ
けでなくそのまわりの熱シールド５、熱電対４．キして
分子線を断続するためのシャッター６をも加熱するのて
こららの部分から不要な脱ガスが生じる。この脱ガスは
、主として一酸化炭素や水からなるが、これらは成長さ
れる結晶の質を低下させる原因となる。通常は、脱ガス
量を低く抑えるために成長前にあらかじめヒーターを高
温に加熱して意図的に脱ガスさせるが、この脱ガス処理
工程は長時間性なう必要があり、時間が要るだけでなく
ヒーター線３や他の部品、特に熱電対４の寿命を縮める
ことになり問題である。
いる。まず、ヒーター線３か高温になるため、原料１だ
けでなくそのまわりの熱シールド５、熱電対４．キして
分子線を断続するためのシャッター６をも加熱するのて
こららの部分から不要な脱ガスが生じる。この脱ガスは
、主として一酸化炭素や水からなるが、これらは成長さ
れる結晶の質を低下させる原因となる。通常は、脱ガス
量を低く抑えるために成長前にあらかじめヒーターを高
温に加熱して意図的に脱ガスさせるが、この脱ガス処理
工程は長時間性なう必要があり、時間が要るだけでなく
ヒーター線３や他の部品、特に熱電対４の寿命を縮める
ことになり問題である。
また、原料１が消費され分量が減ると、所望の分子線強
度を得るために必要な加熱温度が変化し、設定温度を求
め直す必要が生じる。特に、＾３のように昇華によって
分子線を出す原料１では、原料１の各部から入３分子が
抜けて行くため表面積が刻々と変化し、また機械的衝撃
によって形状が崩れ易いので分子線強度が不安定になり
易い。このように従来の分子線蒸発源では、脱ガスによ
る結晶性の低下、脱ガス処理工程に要する時間１部分の
特命１分子線強度の安定性の面で問題があった。
度を得るために必要な加熱温度が変化し、設定温度を求
め直す必要が生じる。特に、＾３のように昇華によって
分子線を出す原料１では、原料１の各部から入３分子が
抜けて行くため表面積が刻々と変化し、また機械的衝撃
によって形状が崩れ易いので分子線強度が不安定になり
易い。このように従来の分子線蒸発源では、脱ガスによ
る結晶性の低下、脱ガス処理工程に要する時間１部分の
特命１分子線強度の安定性の面で問題があった。
本発明の目的は、上記の問題点を解決した、高品質結晶
を成長可能な新規な分子線蒸発源を提供することである
。
を成長可能な新規な分子線蒸発源を提供することである
。
〔発明の構成Ｊ
本発明によれば、分子線を得るための原料を格納する原
料容器と、原料を加熱するように配置されたレーザ光線
発生装置とを有する分子線蒸発源か得られる。
料容器と、原料を加熱するように配置されたレーザ光線
発生装置とを有する分子線蒸発源か得られる。
〔構成の詳細な説明Ｊ
第１図は本発明の一実施例による分子線蒸発源の模式図
である。成長に必要な原料１はＰＢＮ製の原料容器２に
格納され、超高真空に保たれた成長室１０中に保持され
ている。成長室１０の外の大気中にはレーザ光線発生装
置が置かれ、窓を通してレーザ光線が原料１に照射され
る。本発明によれば、レーザ光線の当っている部分が局
所的に加熱される。従って高温になるのは原料１の一部
だけであり、原料１以外の部分からの脱ガスはほとんど
ない。このため従来あった脱ガスにより問題点が解消さ
れる。また、レーザ光線の当っている原料１の一部のみ
が分子線の直接の供給源となるのでレーザ光線の線幅を
スリット等で一定にすれば供給源の表面積を一定にでき
るので分子線強度を安定に得ることが可能である。
である。成長に必要な原料１はＰＢＮ製の原料容器２に
格納され、超高真空に保たれた成長室１０中に保持され
ている。成長室１０の外の大気中にはレーザ光線発生装
置が置かれ、窓を通してレーザ光線が原料１に照射され
る。本発明によれば、レーザ光線の当っている部分が局
所的に加熱される。従って高温になるのは原料１の一部
だけであり、原料１以外の部分からの脱ガスはほとんど
ない。このため従来あった脱ガスにより問題点が解消さ
れる。また、レーザ光線の当っている原料１の一部のみ
が分子線の直接の供給源となるのでレーザ光線の線幅を
スリット等で一定にすれば供給源の表面積を一定にでき
るので分子線強度を安定に得ることが可能である。
〔実施例゛Ｉ
レーザ光線発生装置７としてＣＯ□レーザを用い、波長
的１０．６μｍのレーザ光を原料１に当てた。原料１が
Ａ９の場合は比較的容易にＡ、を昇華させられる。＾ｅ
の場合には毎秒２００パルス程度のパルス動作で約１０
ＫＷ出力のレーザを当てることでＡ！が溶は出す。レー
ザ光線としては、Ｎｄ ＴＡＧレーザでも良く、所望の
原料１がら所望の分子線強度か得られるような出力があ
れば＾、イオンレーザ等でも良い。
的１０．６μｍのレーザ光を原料１に当てた。原料１が
Ａ９の場合は比較的容易にＡ、を昇華させられる。＾ｅ
の場合には毎秒２００パルス程度のパルス動作で約１０
ＫＷ出力のレーザを当てることでＡ！が溶は出す。レー
ザ光線としては、Ｎｄ ＴＡＧレーザでも良く、所望の
原料１がら所望の分子線強度か得られるような出力があ
れば＾、イオンレーザ等でも良い。
第１図には示さないが、レーザ光線を断続するためのシ
ャッターや、原料１のうちの照射点を選択するための鏡
があるとより細かな制御が可能である。分子線強度を所
望の値とするには照射するレーザ光線のピーク出力もし
くはパルス幅、ビーム径を制御すれば良く、分子線強度
を別の手段で測定し負帰還をかければ容易に安定な分子
線強度が得られる。
ャッターや、原料１のうちの照射点を選択するための鏡
があるとより細かな制御が可能である。分子線強度を所
望の値とするには照射するレーザ光線のピーク出力もし
くはパルス幅、ビーム径を制御すれば良く、分子線強度
を別の手段で測定し負帰還をかければ容易に安定な分子
線強度が得られる。
以上の説明から明ら″かなように本発明によれば、不要
な脱ガスが少ないため結晶性の殴れた結晶が得られる。
な脱ガスが少ないため結晶性の殴れた結晶が得られる。
また事前の脱ガス処理工程が不要となり時間が節約でき
た。部品の寿命も伸び、特に切れ易い熱電対を用いない
ので分子線蒸発源としての信頼性が高くなった。
た。部品の寿命も伸び、特に切れ易い熱電対を用いない
ので分子線蒸発源としての信頼性が高くなった。
また分子線強度が長期間にわたって安定に得られるよう
になった。この効果は特にＡ、、Ｓｂ、 Ｐのような昇
華性の■族原料の場合に著しい。
になった。この効果は特にＡ、、Ｓｂ、 Ｐのような昇
華性の■族原料の場合に著しい。
第１図は本発明の分子線蒸発源の模式図、第２図は、従
来の分子線蒸発源の断面図である。 １・・原料、２・・・原料容器、３・・・ヒーター線、
４・・・熱電対、５・・・熱シールド、６・・・シャ・
７ター、７・・・レーザ発生装置、１０・・・成長室。
来の分子線蒸発源の断面図である。 １・・原料、２・・・原料容器、３・・・ヒーター線、
４・・・熱電対、５・・・熱シールド、６・・・シャ・
７ター、７・・・レーザ発生装置、１０・・・成長室。
Claims (1)
- 分子線を得るための原料を格納する原料容器と、該原
料を加熱するように配置されたレーザ光線発生装置とを
有する分子線蒸発源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19701585A JPS6255920A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 分子線蒸発源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19701585A JPS6255920A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 分子線蒸発源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6255920A true JPS6255920A (ja) | 1987-03-11 |
Family
ID=16367360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19701585A Pending JPS6255920A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 分子線蒸発源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6255920A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02310915A (ja) * | 1989-05-25 | 1990-12-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体薄膜形成装置 |
| JPH03142921A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Shimadzu Corp | ３―５族化合物半導体薄膜製造装置 |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP19701585A patent/JPS6255920A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02310915A (ja) * | 1989-05-25 | 1990-12-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体薄膜形成装置 |
| JPH03142921A (ja) * | 1989-10-30 | 1991-06-18 | Shimadzu Corp | ３―５族化合物半導体薄膜製造装置 |
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