KR930001344B1 - GaAs 단결정 제조용 석영유리 보우트(boat) 코팅 - Google Patents

GaAs 단결정 제조용 석영유리 보우트(boat) 코팅 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

GaAs 단결정 제조용 석영유리 보우트(boat) 코팅
본 발명은 수평브릿지만법으로 GaAs 단결정을 제조함에 있어서, H2O 농도가 높은 합성 석영유리층을 플라즈마(plasma) 코팅을 시켜 보우트로부터 GaAs 단결정으로 Si가 유입되는 것을 억제시키는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 수평 브릿지만법에 의한 GaAs 단결정 제조시 석영유리 보우트로부터 GaAs 단결정으로 Si가 유입되어 GaAs 단결정중에 얕은 준위의 공여체(donor)를 만들기 때문에 Cr을 Si 농도 이상으로 가함으로써 반절연상 GaAs를 제조한 것이 종래의 방법이었다. 이 방법에서는 Cr을 다량으로 가했기 때문에 잔류 불순물 농도가 높고, GaAs 기판에 이온이 주입되어 활성층을 형성할 경우 이온 도핑량을 어느정도 이상으로 증가시켜야 되는 등의 결점이 있었다.
본 발명에서는 상기 문제점들을 해결하여 GaAs 단결정을 제조해 낼 수 있는 GaAs 제조용 석영유리 보우트를 제공하는 데 그 목적이 있다. 우선 GaAs 단결정으로 유입되는 Si를 하기 위해서는 석영유리 보우트 표면의 H2O 농도를 주어야 한다. H2O가 Si 유입을 억제시키는 원리는 다음
Figure kpo00001
Figure kpo00002
Figure kpo00003
(1)식에서 평형상수
Figure kpo00004
(p : 증기압 a : 분압)가 된다. 따라서
Figure kpo00005
값과, asi값은 서로 반비례 관계에 있다. (3)식에서 Ga2O3(s) 농도가 증가하면 반응이 르샤틀리에 원리에 의해 좌측으로 진행되므로 Ga2O(g) 증기압이 커진다. 이것은 (1)식의 Ga2O(g) 분압을 증대시키는 효과가 있으므로 상대적으로 asi값은 (4)식에 의해 감소하게 즉, Ga2O(g) 분압이 커질수록 Si의 유입량은 줄어든다. H2O 농도를 높여주는 경우, O2가 함유되므로 결국 Ga2O3(s) 농도를 증대시켜 주므로 결국 (1)식-(3)식의 순서대로 반응이 일어난다. 그러므로 GaAs 제조용 석영 보우트에 H2O가 다량 함유된 합성 석영유리층을 만들어 주면 GaAs 단결정으로 Si가 유입되는 것을 억제하게 된다. 따라서 본 발명의 방법에 의하면 GaAs 단결정으로 Si가 유입되는 것이 억제되므로 Cr의 첨가량을 감소시킬 수 있고, 고품질의 이온주입용 기판이 제조되면 충분한 양의 GaAs 단결정을 제조할 수 있다. 본 발명에서 GaAs 단결정 제조용 석영유리 보우트 내벽에 H2O를 다량 함유하는 합성 석영유리층의 제조는 플라즈마에 의해 내벽을 코팅한 후 산수소 불꽃으로 처리하거나, SiCl4를 함유하는 산수소 불꽃으로 코팅함으로써 얻을 수 있다. 이하 실시예에서 본 발명품 제조에 대해 상세히 설명한다.
[실시예 1]
GaAs 단결정 제조용 석영유리 보우트 본체에 100메쉬(mesh) 이하로 분쇄 조정한 합성 석영유리 분말을 플라즈마 분사하고 합성석영유리 분말을 코팅한 후, 산수소 불꽃으로 처리하면 단결정 제조용 석영유리 보우트를 얻을 수 있다.
[실시예 2]
GaAs 단결정 제조용 석영유리 본체 내면에 위쪽으로부터 SiCl4를 함유하는 산수소 불꽃으로 착색을 시키며 생성한 합성 석영유리 분말을 균일하게 코팅하고 연마한 후 불화수소(HF) 처리를 안한 GaAs 단결정 제조용 석영유리 보우트를 만들었다.
[표 1]
Figure kpo00006
＜표 1＞에 도시된 결과를 보면, 실시예 1 및 2의 본 발명 제품이 종래의 제품보다 석영유리 보우트 표면의 수분함유량은 더 높고, GaAs 단결정에 유입된 Si 양은 더 작음을 알 수 있다. 따라서 상기 실시예 1 및 2의 GaAs 단결정 제조용 석영유리 보우트를 사용한 경우, GaAs 단결정에 도포하는 Cr의 사용량을 극히 감소시킬 수 있고 고품질의 이온 주입용 기판을 제조할 수 있다.

Claims (2)

  1. GaAs 단결정을 제조함에 있어서, 석영유리 보우트로부터 GaAs 단결정으로 Si가 유입되는 것을 억제 하기 위해 H2O 농도가 높은 합성 석영유리분말을 플라즈마법에 의해 코팅한 후 산수소 불꽃으로 처리함을 특징으로 하는 석영유리 보우트의 제조방법.
  2. 상기 제1항에 있어서, H2O 농도가 높은 합성 석영유리 분말을 SiCl4함유된 산수소 불꽃으로 착색, 코팅함을 특징으로 하는 석영유리 보우트의 제조방법.
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