JPH0371400B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0371400B2 JPH0371400B2 JP61126723A JP12672386A JPH0371400B2 JP H0371400 B2 JPH0371400 B2 JP H0371400B2 JP 61126723 A JP61126723 A JP 61126723A JP 12672386 A JP12672386 A JP 12672386A JP H0371400 B2 JPH0371400 B2 JP H0371400B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- chamber
- growth
- seed crystal
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は、昇華法またはハロゲン輸送法を用い
た−族化合物（ZnS、ZnSe、ZnTe、…）の
バルク単結晶成長方法に関するものである。
た−族化合物（ZnS、ZnSe、ZnTe、…）の
バルク単結晶成長方法に関するものである。
＜従来技術とその問題点＞
ZnS、ZnSe等の−族化合物半導体単結晶
の成長に際しては、従来より一般に昇華法あるい
はハロゲン輸送法を用いられているが、しかしな
がら従来の成長法では、単結晶成長初期に存在す
る結晶性の乱れを引き続いて成長形成されるバル
ク単結晶がそのまま受け継いだ形態となるため、
成長した結晶は均質な結晶部分の範囲が著しく制
限される。従つて、実用上必要な径大寸法の単結
晶を再現性良く得ることは容易でなく生産効率が
非常に悪いというのが実情である。これらの問題
は多くの−族化合物半導体に現出する。
の成長に際しては、従来より一般に昇華法あるい
はハロゲン輸送法を用いられているが、しかしな
がら従来の成長法では、単結晶成長初期に存在す
る結晶性の乱れを引き続いて成長形成されるバル
ク単結晶がそのまま受け継いだ形態となるため、
成長した結晶は均質な結晶部分の範囲が著しく制
限される。従つて、実用上必要な径大寸法の単結
晶を再現性良く得ることは容易でなく生産効率が
非常に悪いというのが実情である。これらの問題
は多くの−族化合物半導体に現出する。
＜発明の目的＞
本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、昇華
法またはハロゲン輸送法を用いて−族化合物
のバルク単結晶を気相成長させる方法において、
成長系中に配設される種結晶室と単結晶成長室を
分離し、種結晶室に予め装着配置された種結晶の
成長機構に技術的手段を駆使することによつて任
意の寸の均質な高品質バルク単結晶を成長させる
方法を提供することを目的とするものである。
法またはハロゲン輸送法を用いて−族化合物
のバルク単結晶を気相成長させる方法において、
成長系中に配設される種結晶室と単結晶成長室を
分離し、種結晶室に予め装着配置された種結晶の
成長機構に技術的手段を駆使することによつて任
意の寸の均質な高品質バルク単結晶を成長させる
方法を提供することを目的とするものである。
＜発明の概要＞
上記目的を達成するため、本発明の結晶成長方
法は、予め準備された種結晶を装着したヒートシ
ンクを備えた種結晶室と種結晶の貫穿が可能な隔
壁で仕切られた単結晶成長室を具備する成長装置
を利用した単結晶成長法を特徴とするものであ
る。具体的には、種結晶を装着したヒートシンク
部より低温とな構造を持たず、ヒートシンク部と
結晶成長室までが適度な距離を隔てて設置された
成長装置を用いることによつて種結晶室で伸長し
結晶成長室に達した種結晶成長体が、その先端の
良質な小単結晶面から結晶成長室で乱れの少ない
単結晶成長を行なうものである。
法は、予め準備された種結晶を装着したヒートシ
ンクを備えた種結晶室と種結晶の貫穿が可能な隔
壁で仕切られた単結晶成長室を具備する成長装置
を利用した単結晶成長法を特徴とするものであ
る。具体的には、種結晶を装着したヒートシンク
部より低温とな構造を持たず、ヒートシンク部と
結晶成長室までが適度な距離を隔てて設置された
成長装置を用いることによつて種結晶室で伸長し
結晶成長室に達した種結晶成長体が、その先端の
良質な小単結晶面から結晶成長室で乱れの少ない
単結晶成長を行なうものである。
＜実施例＞
ZnSの沃素輸送法による単結晶成長を例にとつ
て本発明の１実施例を説明する。
て本発明の１実施例を説明する。
第１図は本実施例の説明に供する原理説明図で
ある。結晶成長容器１は、種結晶室２と原料室３
に貫穿孔を持つ隔壁４により分離され、原料室３
の底部には−族化合物半導体の成長用原料５
が充填されている。一方、種結晶室２にはヒート
シンク６に装着された種結晶７が配置されてい
る。この結晶成長容器１は所要の温度分布に加熱
された炉中に挿入されて種結晶７への結晶成長が
開始される。即ち、隔壁４の貫穿孔より流入する
原料５の蒸気が種結晶７上に堆積され種結晶７よ
り結晶子８が伸長して貫穿孔付近まで先細りしな
がら成長する。この先細りした結晶子８の先端は
結晶性が高く、原料室３上部の結晶成長室内で得
られる結晶の径大化成長における良質種結晶とし
て作用し、均一な高品質単結晶９の成長を可能な
らしめる。
ある。結晶成長容器１は、種結晶室２と原料室３
に貫穿孔を持つ隔壁４により分離され、原料室３
の底部には−族化合物半導体の成長用原料５
が充填されている。一方、種結晶室２にはヒート
シンク６に装着された種結晶７が配置されてい
る。この結晶成長容器１は所要の温度分布に加熱
された炉中に挿入されて種結晶７への結晶成長が
開始される。即ち、隔壁４の貫穿孔より流入する
原料５の蒸気が種結晶７上に堆積され種結晶７よ
り結晶子８が伸長して貫穿孔付近まで先細りしな
がら成長する。この先細りした結晶子８の先端は
結晶性が高く、原料室３上部の結晶成長室内で得
られる結晶の径大化成長における良質種結晶とし
て作用し、均一な高品質単結晶９の成長を可能な
らしめる。
第２図は、本発明の１実施例の説明に供する沃
素輸送法を用いたZnS結晶成長装置の要部構成図
である。
素輸送法を用いたZnS結晶成長装置の要部構成図
である。
石英アンプル１′は、互いに貫穿孔を介して連
通された直径数十mm、長さ数十cmの単結晶成長室
と互さ５〜30mmの種結晶室２′を有し、種結晶
７′の上方より棒状の石英ヒートシンク６′が垂設
されている。単結晶成長室の肩壁は種結晶室２′
との隔壁を構成し緩やかにわん曲している。ヒー
トシンク６′は下単にZnSの種結晶７′を装着して
いる。種結晶室２′で種結晶７′から結晶子８′が
伸長する。この結晶子８′は種結晶７′より下方へ
漸次成長するに従つて径小となり、単結晶成長室
へ向つて先尖化されながら伸びる。そして単結晶
成長室との境界隔壁の貫穿孔付近で最小径とな
る。この結晶子８′の先端から単結晶成長室で良
質のZnSバルク単結晶が成長する。種結晶質２′
に種結晶７′よりも低温部となるような構造があ
ると種結晶７′以外からも自然核発生し、複数の
種結晶を用いた成長即ち多結晶成長となるため、
種結晶７′が最低温部となるように温度制御する
ことが必要である。石英アンプル１′の底部には、
原料５′としてZnSが載置されている。上記構成
を具備する石英アンプル１′等を温度制御する成
長炉（図示せず）には必要な温度が付与されてお
り、各部の温度は600℃から1200℃の範囲で適宜
選定される。
通された直径数十mm、長さ数十cmの単結晶成長室
と互さ５〜30mmの種結晶室２′を有し、種結晶
７′の上方より棒状の石英ヒートシンク６′が垂設
されている。単結晶成長室の肩壁は種結晶室２′
との隔壁を構成し緩やかにわん曲している。ヒー
トシンク６′は下単にZnSの種結晶７′を装着して
いる。種結晶室２′で種結晶７′から結晶子８′が
伸長する。この結晶子８′は種結晶７′より下方へ
漸次成長するに従つて径小となり、単結晶成長室
へ向つて先尖化されながら伸びる。そして単結晶
成長室との境界隔壁の貫穿孔付近で最小径とな
る。この結晶子８′の先端から単結晶成長室で良
質のZnSバルク単結晶が成長する。種結晶質２′
に種結晶７′よりも低温部となるような構造があ
ると種結晶７′以外からも自然核発生し、複数の
種結晶を用いた成長即ち多結晶成長となるため、
種結晶７′が最低温部となるように温度制御する
ことが必要である。石英アンプル１′の底部には、
原料５′としてZnSが載置されている。上記構成
を具備する石英アンプル１′等を温度制御する成
長炉（図示せず）には必要な温度が付与されてお
り、各部の温度は600℃から1200℃の範囲で適宜
選定される。
ヒートシンク６′を温度調節して種結晶７′の下
端面を最も低い温度に設定し、石英アンプル１′
を800℃程度に加熱する。加熱されたZnS原料
５′よりZnSはZnI2とS2の分子から成る蒸気とな
つて上昇し、種結晶７′下端面で冷却されて種結
晶７′面に結晶子８′が析出する。この結晶子８′
は種結晶室２′内で漸次伸長し単結晶成長室との
境界で最小径先端部を呈する。この先端面より次
の単結晶成長室でバルク状のZnS単結晶９′が成
長される。このバルクZnS単結晶９′は微小単結
晶表面より成長されたものであるため、結晶欠陥
の導入される確率もきわめて小さく良好な結晶性
を有する単結晶となる。またZnS単結晶の形状は
単結晶成長室の壁面形状に即してほぼ決定される
ため、壁面形状特に肩壁付近のわん曲形状を適宜
設定することにより任意に制御される。
端面を最も低い温度に設定し、石英アンプル１′
を800℃程度に加熱する。加熱されたZnS原料
５′よりZnSはZnI2とS2の分子から成る蒸気とな
つて上昇し、種結晶７′下端面で冷却されて種結
晶７′面に結晶子８′が析出する。この結晶子８′
は種結晶室２′内で漸次伸長し単結晶成長室との
境界で最小径先端部を呈する。この先端面より次
の単結晶成長室でバルク状のZnS単結晶９′が成
長される。このバルクZnS単結晶９′は微小単結
晶表面より成長されたものであるため、結晶欠陥
の導入される確率もきわめて小さく良好な結晶性
を有する単結晶となる。またZnS単結晶の形状は
単結晶成長室の壁面形状に即してほぼ決定される
ため、壁面形状特に肩壁付近のわん曲形状を適宜
設定することにより任意に制御される。
＜発明の効果＞
以上詳説した如く本発明の製造技術を用いるこ
とにより、単結晶で伸長し結晶成長室に達した種
結晶成長体が、その先端の良質な小単結晶面から
結晶成長室で乱れの少ない単結晶成長を行うこと
が可能になるため、任意の寸法の均質な高品位バ
ルク単結晶を容易に得ることができる。
とにより、単結晶で伸長し結晶成長室に達した種
結晶成長体が、その先端の良質な小単結晶面から
結晶成長室で乱れの少ない単結晶成長を行うこと
が可能になるため、任意の寸法の均質な高品位バ
ルク単結晶を容易に得ることができる。
第１図は本発明の１実施例の説明に供する成長
装置の原理図である。第２図は本発明の１実施例
の説明に供する成長装置の要部構成図である。 １……結晶成長容器、２……種結晶室、３……
原料室、４……隔壁、５……原料、６……ヒート
シンク、７……種結晶、８……結晶子、９……単
結晶。
装置の原理図である。第２図は本発明の１実施例
の説明に供する成長装置の要部構成図である。 １……結晶成長容器、２……種結晶室、３……
原料室、４……隔壁、５……原料、６……ヒート
シンク、７……種結晶、８……結晶子、９……単
結晶。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 昇華法またはハロゲン輸送法を用いた−
族化合物半導体単結晶の気相成長方法において、 バルク単結晶成長用種結晶が装置配置され、該
バルク単結晶成長用種結晶が最も低温に保れた種
結晶室と、 該結晶室に適宜空間を隔てて連結された結晶成
長室の少なくとも２室を介して、 前記種結晶室で前記種結晶を伸長し、前記結晶
成長室との境界で最小径先端部をなし、かつこれ
に連結されるバルク単結晶を前記結晶成長室で成
長せしめることを特徴とする化合物半導体単結晶
の気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12672386A JPS62283897A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 化合物半導体単結晶の気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12672386A JPS62283897A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 化合物半導体単結晶の気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62283897A JPS62283897A (ja) | 1987-12-09 |
| JPH0371400B2 true JPH0371400B2 (ja) | 1991-11-13 |
Family
ID=14942278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12672386A Granted JPS62283897A (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 化合物半導体単結晶の気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62283897A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49129694A (ja) * | 1973-04-04 | 1974-12-12 | ||
| JPS6143275U (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-20 | 三洋電機株式会社 | 結晶成長装置 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP12672386A patent/JPS62283897A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62283897A (ja) | 1987-12-09 |
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