JPH0483791A - 液相エピタキシャル結晶育成法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液相エピタキシャル法によって化合物半導体の
薄膜結晶を基板上に育成する方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、液相エピタキシャル（ＬＰＥ）法によって化
合物半導体の薄膜結晶を育成する際に用いられる容器は
、石英ガラス、炭素、窒化硼素などが単体構成で使用さ
れてきた。つまり石英ガラスなら石英カラスだけで容器
の全ての部品を作製し、容器全体を構成している。どの
材料を用いるかは高純度性、工作のしやすさなどを基準
にして選ばれる。例えば、石英ガラスは高純度性には優
れているが、スライドボートのような複雑な構造をもつ
ものは工作性か悪いので使われない。この場合は炭素が
使われることが殆どである。

［発明か解決しようとする課題］ ＬＰＥ法で薄膜結晶を育成する際の最も大きい問題の一
つは、結晶が成長したあと母液を基板上から分離させる
時、第２図に示すように、母液の一部が成長した薄膜結
晶１の上にしずく２状に１〜３個残ることである。この
しずくは、この薄膜結晶を用いてデバイスを作製する際
にあってはならないもので、技術者はしずくを発生させ
ない（または残さない）ために色々工夫をしている。

しかしながら、これと言って優れた方法はなく、せいぜ
い発生率を少なくする程度であった。

本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、液相エピタキシャル法によって薄膜結晶を
育成する際に、母液の一部をしすくとして結晶上に残す
ことかなく、平滑平坦な結晶面を得ることのできる液相
エピタキシャル結晶育成法を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、容器内で育成母液を基板に接触させ、基板上
に結晶を析出させて薄膜結晶を育成する液相エピタキシ
ャル結晶育成法において、容器内における基板の対向面
は育成母液との親和性の強い材料で形成され、その他の
育成母液の基板からの分離時における育成母液のｗｉ説
部は該育成母液との親和性の弱い材料で形成された容器
を用いて結晶育成することを特徴とする液相エピタキシ
ャル結晶育成法である。

［作用］ 本発明の作用について図面を用いて説明する。

まず、成長した結晶上にしずくか残る原因は次のように
考えられる。第３図（ａ）は結晶が成長し終った直後の
様子でおり、母液５は、下部は容器の底部４に、上部は
成長した結晶１および基板ホルダ６に接している。第３
図（ｂ）および（Ｃ）は、結晶１から母液５を分離させ
る工程の様子を示したもので、基板ホールダ６ごと結晶
１を矢印の方向に移動させる。この時、母液５の親和性
か容器底部４に対するより結晶１や基板ホールダ６に対
する方か大きいかまたは等しければ、（ｂ）のごとく結
晶１に対して粘着性が強くなって母液の一部をしずく２
として残すことになる。一方、（Ｃ）はその逆の場合を
示したもので、母液５の親和性か容器底部４に対する方
か大きいので、結晶１ヤ基板ホールダ６に対して粘着性
が弱く、しずくを残さないで分離する。

以上のことから、容器の底部の如く成長した結晶と対向
していて、そのため同時に母液に接する部分には親和性
の強い材質のものを用いるのが良いことになる。一方、
基板ホールダや基板ホールダを支持する部品、ざらには
容器底部に接する容器の壁などの育成母液からの離脱部
は、親和性か弱いかまたは反撥性のめる材質のものを用
いるへきである。

即ち、本発明においては、第３図（Ｃ）のような作用を
生じさせることによって、しずくを残さないで薄膜結晶
を得ることができる。

［実施例］ 次に本発明の実施例について説明する。

本実施例では、化合物半導体の一つであるテルル化水銀
カドミウムの薄膜結晶をＬＰＥ法でテルル化カドミウム
からなる基板上に成長させた場合を例にとって説明する
。

第１図（ａ）は本発明の方法に用いられる結晶育成用容
器の一例の断面図である。容器は容易に入手できる材料
のうちで最もテルル化水銀カドミウムの育成母材（テル
ル成分を多めにしたテルル化水銀カドミウム）との親和
性の大きかったグラツシーカーボン（ガラス質炭素）か
らなる底部４と、親和性の小さい窒化硼素からなる側壁
７、基板ホルダ６、蓋８とから構成されている。

この容器にテルル化カドミウム単結晶からなる基板３と
育成母材５とを収容した後、通常の通り、容器全体を石
英製アンプル（図示せず〉に真空封入し、専用の電気炉
に入れてテルル化水銀カドミウムの薄膜結晶１を基板３
上に育成した。育成法はＬＰＥ法の中でもテルル化水銀
カドミウムに適した密閉式の傾斜法でおる。

育成工程終了後の母液５の分離工程は、容器を横から見
た図である第１図（ｂ）の如く、容器を電気炉ごと傾斜
させることによって行った。６回の結晶育成において、
しずくの残った例は一例もなかった。側壁７を底部４と
同様にグラッシーカーボンを用いて構成した場合は、側
壁７と基板３との間のすき間９に母液か毛管現象的に侵
入し、結晶取り出し時は固化しているので両者か密着し
てしまった。このため取り出しかできず、基板とその上
に成長した結晶を破壊しなければならなかった。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の方法によれば液相法で基
板上に薄膜結晶を育成した際に、母液の一部をしずくと
して結晶上に残すことかなくなり、平滑・平坦な結晶面
を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法における結晶育成用容器の一例の
断面図、第２図は従来例による結晶育成を行った時の薄
膜結晶の斜視図、第３図は結晶育成終了後の薄膜結晶、
母液および容器底部の状態を説明するための説明図であ
る。 １・・・薄膜結晶　　　　　　２・・・しずく３・・・
基板　　　　　　　　４・・・底部５・・・母液（母材
）　　　　６・・・基板ホールダ７・・・側壁　　　　
　　　　８・・・蓋９・・・基板と側壁との隙間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器内で育成母液を基板に接触させ、基板上に結
   晶を析出させて薄膜結晶を育成する液相エピタキシャル
   結晶育成法において、容器内における基板の対向面は育
   成母液との親和性の強い材料で形成され、その他の育成
   母液の基板からの分離時における育成母液の離脱部は該
   育成母液との親和性の弱い材料で形成された容器を用い
   て結晶育成することを特徴とする液相エピタキシャル結
   晶育成法。