KR950013005B1 - 수직형 브리지만법에 의한 갈륨비소(GaAs) 단결정 성장시 대구 경화방법 - Google Patents
수직형 브리지만법에 의한 갈륨비소(GaAs) 단결정 성장시 대구 경화방법 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제 1 도는 종래의 VB법에 의한 GaAs 단결정 성장시 사용하는 원통형 보우트와, 그 지지구조에 대한 단면도.
제 2 도는 본 발명의 VB법에 의한 GaAs 단결정 성장시 대구경화 방법에 사용하는 원통형 보우트의 단면도.
제 3 도는 본 발명의 VB법에 의한 GaAs 단결정 성장시 대구경화 방법에 사용하는 또다른 장입상태를 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 보우트 2 : GaAs 용융액
3 : 종결정 4 : BN 지지대
5 : 쌍정 11 : 원통형부
12 : 시이드부 13 : 원추형 경사부
14 : 하단부
본 발명은 수직형 브리지만(Vertical Bridgman : 이하 VB라 약칭함)법에 의한 단결정 성장시, 대구경화방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 대구경의 단결정을 얻기 위한 원통형 종결정을 사용하는 방법에 관한 것이다.
종래의 VB법에 의한 GaAs 단결정 제조방법에서 가장 중요한 부분은 GaAs 용융액을 담는 원통형부(11)와, 종결정을 담는 시이드부(12)와, 원통형부(11)와 시이드부(12) 사이의 원추형 경사부(13)의 석영 보우트 형상이다.
종래에는 제 1 도에 도시된 바와 같이, 보우트의 구조가 원통형부(11), 시이드부(12) 및 원추형 경사부(13)로 나뉘어져 있고, 종결정과 GaAs 용융액(2)을 담은 보우트(1)를 지지하는 BN 지지대(4) 등이 사용되는 구조를 취하고 있다.
따라서, 이러한 보우트 및 그 지지구조를 사용함으로써 GaAs 용융액(2)과 종결정(3)을 접촉시켜 등방향의 단결정을 얻는 과정에서 열충격(Thermal Shock)에 의해서 전위의 증가와 보우트 균열 등이 발생한다.
또한 BN 지지대(4)와 보우트(1) 사이의 불균일한 접촉과 열전도도 차이 때문에 쌍정과 같은 결함이 원추형 경사부(13)에서 발생하기 쉽다. 그리고 GaAs 용융액을 증가시키면 원추형 경사부(13)에 하중이 집중되므로 GaAs 용융액(2)과 보우트(1) 사이에 융착(wetting)이 발생하여, 리니이지(lineage)와 같은 결함이 발생한다.
따라서 이러한 보우트의 형상과 그 지지구조로는 대량 생산에 부적합할 뿐 아니라, 원추형 경사부(13)에서 쌍정이나 다결정 등이 결합이 생성되기 쉬워 단결정을 성장시키는데에 있어서, 가장 해결하기 어려운 문제점으로 남아 있었으며 또한 GaAs 단결정의 길이와 구경을 증가시키는데 넘어야 할 가장 큰 숙제로 남아 있었다.
본 발명은 GaAs 단결정의 길이와 구경을 크게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 VB법에 의한 단결정 성장시, 대구경화방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 2 도는 본 발명의 VB법에 의한 GaAs 단결정 성장시 대구경화방법에 사용하는 원통형 보우트의 단면도이다.
VB법에 의한 GaAs 단결정 성장시 대구경화방법을 보면, 우선 원통형부(11)와, 이 원통형부(11)의 하측단을 막는 하단부(14)로 이루어진 석영 보우트내의 하단부(14) 내면에 대구경의 단결정 형상의 종결정(3)을 석영 보우트(1)와 간격이 없도록 장입한다. 그리고나서 원통형부의 윗부분, 즉 종결정(3)위에 GaAs 다결정 원재료를 장입한다. 이어서, BN 지지대와 같은 특별한 도구를 사용하지 않고 상기 종결정과 GaAs 다결정 원재료를 장입한 석영 보우트를 바로 앰푸울에 로딩(loading)하여 GaAs 단결정을 성장시켜 대구경화한다.
또한, 대구경의 종결정을 초기에 얻기 힘들때에는 〈100〉방향으로 기성장된 하나의 쌍정(single twin)만을 갖는 쌍정단결정을 180°완전히 뒤집어서 성장되는 방향이 (221)면이 아닌 (100)면이 되도록 하여, 이것을 종결정으로 사용할 수도 있다. 이는 하나의 쌍정(single twin)만이 생성된 결정은 얻기 쉽기 때문이다.
제 3 도는 이에 대한 상호 방위 관계를 나타내는 도면이다.
본 발명의 방법을 사용함으로써 기존의 작은 종결정과 GaAs 용융액을 접촉하여 성장하는 방법을 배제하고, 종결정으로 실제 웨이퍼 직경과 같은 원통형의 단결정이나 쌍결정을 사용함으로써 성장중 결함들의 발생을 근본적으로 없애고, GaAs 용융액을 증가시켜도 특별한 지지방법이 필요하지 않고 원통형 종결정을 사용함으로써 종결정이 모든 하중이 집중되게 하여 길이의 증가가 가능하게 된다.
또한 대구경의 GaAs 단결정이 점차 요구됨에 따라서 기존의 방법으로는 해결하지 못하던 초기 부분의 비정상 상태를 원통형 종결정을 사용하여 근본적으로 제거함으로써 대구경화에 따른 초기 결정부분의 결함들을 없애고, 리니이지와 쌍정이 없고 전위 밀도가 적은 고품위의 GaAs 단결정을 얻을 수 있다.
또한 대량 생산적 측면에서 볼때 석영 보우트 가공비와 처리공정, BN 지지대 재료비, 종결정 가공비 등이 절약되고, 한번 사용한 원통형 종결정은 절단하여 재사용하므로 초기의 종결정이 마련되면 연속작업이 가능할 뿐만 아니라 종래의 방법에서는 시이드부의 단결정은 사용할 수 없으므로 생산의 측면에서 매우 유리하다.
[실시예]
일렉트로 다이내믹 수직 온도 구배 응고로를 사용하여 고상물의 축방향 온도 구배를 5℃/cm로 유지하고, 액상물의 축방향 온도 구배를 2℃/cm로 유지한 상태에서 내경이 5cm인 석영 보우트에 직경이 보우트의 내경과 동일한 5cm이고, 길이가 5cm인 GaAs 종결정을 장입하고, 그 위에 GaAs 다결정을 1kg 장입하여 2mm/hr의 성장속도로 GaAs 단결정(도핑되지 아니함)을 성장시킨 결과, 길이 13cm인 단결정을 얻었다.
Claims (1)
- 원통형부와, 상기 원통형부의 하측단을 막는 하단부로 이루어진 석영 보우트내의 하단부 내면에 대구경의 단결정 형상의 종결정을 석영 보우트와 간격이 없도록 장입한후, 원통형부의 윗부분에 GaAs 다결정 원재료를 장입하고 나서, BN 지지대와 같은 특별한 도구를 사용하지 않고, 상기 종결정과 GaAs 다결정 원재료를 장입한 상기 석영 보우트를 바로 앰푸울에 로딩(loading)하는 단계들로 구성되는 VB법에 의한 GaAs 단결정 성장시 대구경화방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920013133A KR950013005B1 (ko) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 수직형 브리지만법에 의한 갈륨비소(GaAs) 단결정 성장시 대구 경화방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019920013133A KR950013005B1 (ko) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 수직형 브리지만법에 의한 갈륨비소(GaAs) 단결정 성장시 대구 경화방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR940002374A KR940002374A (ko) | 1994-02-17 |
| KR950013005B1 true KR950013005B1 (ko) | 1995-10-24 |
Family
ID=19336821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019920013133A KR950013005B1 (ko) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | 수직형 브리지만법에 의한 갈륨비소(GaAs) 단결정 성장시 대구 경화방법 |
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| KR (1) | KR950013005B1 (ko) |
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1992
- 1992-07-23 KR KR1019920013133A patent/KR950013005B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|
| KR940002374A (ko) | 1994-02-17 |
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