JPH03261699A - Growth method of ZnSe single crystal - Google Patents
Growth method of ZnSe single crystalInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、ZnSeのバルク単結晶の成長方法に関し
、特に、青色発光素子(発光ダイオードおよび半導体レ
ーザなど)用の基板として良質なバルクZnSe単結晶
を育成する方法に関するものである。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for growing a bulk single crystal of ZnSe, and in particular, to a method for growing bulk single crystals of ZnSe, particularly for growing high quality bulk single crystals of ZnSe as a substrate for blue light emitting devices (light emitting diodes, semiconductor lasers, etc.). This invention relates to a method for growing crystals.
[従来の技術]
ZnSeのバルク単結晶を成長させる従来の方法として
、本出願人が特装車1−192.799に開示した方法
を挙げることができる。この方法は、CVD法により合
成した多結晶ZnSeをゾーン4乙
アニーリングすることにより、ZnSe単結tて行なう
方法である。この方法は、たとえば第3A図に示される
ような装置を用い、ZnSe多結晶を第3B図に示され
る温度分布の中にゆっくりと移動させてい(ものである
。第3A図および第3B図を参照しながら、以下に簡単
にこの従来の方法について述べていく。[Prior Art] As a conventional method for growing a bulk single crystal of ZnSe, there is a method disclosed by the present applicant in Tokokusha 1-192.799. In this method, polycrystalline ZnSe synthesized by CVD is subjected to zone 4 annealing to form a single ZnSe bond. This method uses, for example, the apparatus shown in FIG. 3A, and slowly moves the ZnSe polycrystal into the temperature distribution shown in FIG. 3B. This conventional method will be briefly described below with reference to the following.
この装置において、棒状のZnSe多結晶31は、0.
1〜100TorrのA「雰囲気34にされた、石英カ
プセル32内に収められている。In this device, the rod-shaped ZnSe polycrystal 31 has a diameter of 0.
It is housed in a quartz capsule 32 in an atmosphere 34 of 1 to 100 Torr.
この石英カプセル32は、上下移動可能な懸架装置33
に吊下げられ、図に示す矢印の方向に移動させられる。This quartz capsule 32 is mounted on a suspension device 33 that can be moved up and down.
and is moved in the direction of the arrow shown in the figure.
石英カプセル32か移動する下方には、ヒータ35が設
けられており、石英カプセル32を周囲から加熱するよ
うになっている。従来の方法は、このような装置を一例
として用い、石英カプセル32内のZnSe多結晶31
をその先端から加熱していき、単結晶に変えていくもの
である。このように単結晶に変えていくに際し、ZnS
e多結晶31は、第3B図に示すような温度分布中に移
動させられる。第3B図に示される温度分布は、室温〜
100℃の低温部ABから始まり、温度勾配が50℃/
Cm〜200℃/ c mである昇温部BC1温度か7
00°C〜900℃である高温部CD、温度勾配か一り
00℃/ c m〜−50℃/ c mである降温部D
Eおよびそれに続く室温〜100℃の低温部EFとから
構成されている。石英カプセル32中のZnSe多結晶
31は、このような温度分布中を、ABから順次矢印の
方向に従って、0.05mm/day 〜5mm/da
yの速度で、移動させられる。移動によって、ZnSe
多結晶31は、固相を保ちながら単結晶に変化していく
。A heater 35 is provided below where the quartz capsule 32 moves, and heats the quartz capsule 32 from its surroundings. The conventional method uses such a device as an example, and the ZnSe polycrystal 31 inside the quartz capsule 32 is
The material is heated from its tip, turning it into a single crystal. When converting to single crystal in this way, ZnS
The e-polycrystal 31 is moved through a temperature distribution as shown in FIG. 3B. The temperature distribution shown in Figure 3B is from room temperature to
Starting from the low temperature part AB at 100℃, the temperature gradient is 50℃/
Cm ~ 200℃/cm Temperature rising part BC1 temperature or 7
High temperature part CD is 00°C to 900°C, and cooling part D is temperature gradient 00°C/cm to -50°C/cm.
E and a subsequent low temperature section EF ranging from room temperature to 100°C. The ZnSe polycrystal 31 in the quartz capsule 32 has a temperature distribution of 0.05 mm/day to 5 mm/day sequentially from AB in the direction of the arrow.
It is moved at a speed of y. By moving, ZnSe
The polycrystal 31 changes into a single crystal while maintaining its solid phase.
[発明か解決しようとする課題]
上述した従来の方法において、棒状のZnSe多結晶の
形状は、特に強調されるところではなかった。[Problem to be Solved by the Invention] In the conventional method described above, the shape of the rod-shaped ZnSe polycrystal is not particularly emphasized.
従来の方法において、その具体例に従い、角柱形または
円柱形の多結晶を用い、単結晶の育成を行なったところ
、用いた多結晶の先端部で複数の核から単結晶の成長が
起こり、完全な単結晶か得られない場合が起こった。In the conventional method, when a single crystal was grown using a prismatic or cylindrical polycrystal according to the specific example, single crystal growth occurred from multiple nuclei at the tip of the polycrystal used, and it was not completely completed. There were cases where it was not possible to obtain a single crystal.
この発明の目的は、上述した問題点を解決し、再現性良
く単結晶を育成するZnSe単結晶の育成方法を提供す
ることにある。An object of the present invention is to provide a method for growing a ZnSe single crystal that solves the above-mentioned problems and grows a single crystal with good reproducibility.
[課題を解決するための手段]
この発明のZnSe単結晶の育成方法は、棒状のZnS
e多結晶を加熱部を通過させていくことにより部分的に
アニーリングして、単結晶に変化させていくZnSe単
結晶の育成方法において、棒状のZnSe多結晶の先端
部が、略錐形であることを特徴としている。[Means for Solving the Problems] The method for growing ZnSe single crystals of the present invention includes rod-shaped ZnS
e In a method for growing a ZnSe single crystal in which polycrystal is partially annealed by passing through a heating section and transformed into a single crystal, the tip of the rod-shaped ZnSe polycrystal is approximately pyramid-shaped. It is characterized by
上記略錐形として、たとえば、略円錐形および略角錐形
を挙げることができる。また、略錐形の頂点の角度か6
0゛以内であれば、発明の目的をより効果的に達成する
ことができる。Examples of the above-mentioned substantially conical shape include a substantially conical shape and a substantially pyramidal shape. Also, the angle of the apex of the approximately conical shape is 6
If it is within 0, the purpose of the invention can be achieved more effectively.
[作用コ
この発明において、棒状のZnSe多結晶の先端部を略
錐形にすることで、その先端を尖ったものにすれば、先
端から核が成長していくので、成長核を確実に1つとす
ることができる。したがって、従来のように複数の核か
ら単結晶が成長するおそれかなくなり、再現性良く単結
晶を育成できるようになる。[Operation] In this invention, if the tip of the rod-shaped ZnSe polycrystal is made into a substantially conical shape and the tip is made sharp, the nucleus will grow from the tip, so it is possible to ensure that the growth nucleus is only one. It can be done as one. Therefore, there is no fear that a single crystal will grow from a plurality of nuclei as in the conventional method, and it becomes possible to grow a single crystal with good reproducibility.
[実施例]
第1図に、この発明に従う棒状のZnSe多結晶の形状
について、その−例を示す。このZnSe多結晶10は
、CVD法で合成したものを、寸注か5mmX5mmX
50mmの直方形に切り出した後、その先端を加工した
ものである。また、その結晶粒径は、数10μmであっ
た。ZnSe多結晶10の先端部11は、図に示すよう
に円錐形に加工され、その先端のテーバ角は60゛にさ
れている。[Example] FIG. 1 shows an example of the shape of a rod-shaped ZnSe polycrystal according to the present invention. This ZnSe polycrystal 10 was synthesized by CVD method and was poured into a 5mm x 5mm x
After cutting into a 50 mm rectangular shape, the tip was processed. Moreover, the crystal grain size was several tens of micrometers. The tip 11 of the ZnSe polycrystal 10 is processed into a conical shape as shown in the figure, and the Taber angle of the tip is set to 60°.
以上のような形状のZnSe多結晶を第2A図に示すよ
うな装置を用い、単結晶に変えていった。The ZnSe polycrystal having the shape described above was converted into a single crystal using an apparatus as shown in FIG. 2A.
第2A図に示す装置において、上述したZnSe多結晶
10は、石英カプセル12内に収められている。また、
石英カプセル12内は、0.1〜100To r rの
Ar雰囲気14にされている。図に示すようにZnSe
多結晶10が収められた石英カプセル12は、上下移動
可能な懸架装置13に吊下げられ、図に示す矢印の方向
に移動させられる。さらに、石英カプセル12が移動す
る下方には、ヒータ15が設けられており、石英カプセ
ル12を周囲から加熱するようになっている。In the apparatus shown in FIG. 2A, the above-mentioned ZnSe polycrystal 10 is housed in a quartz capsule 12. Also,
Inside the quartz capsule 12, an Ar atmosphere 14 of 0.1 to 100 Torr is created. As shown in the figure, ZnSe
A quartz capsule 12 containing a polycrystal 10 is suspended from a vertically movable suspension device 13, and is moved in the direction of the arrow shown in the figure. Further, a heater 15 is provided below where the quartz capsule 12 moves, and heats the quartz capsule 12 from its surroundings.
このような装置を用い、石英カプセル12内のZnSe
多結晶10を加熱していく際の温度分布は、第2B図に
示すようなものであった。すなわち、温度分布は、室l
A〜100℃の低温部A、 B、を始まりとし、温度勾
配が150°C/cmの昇温部B、C,、温度が900
℃である高温部C4D1、温度勾配か−150”C/
c mである降温部り、E、およびそれに続く室温〜1
00℃の低温部E、F、とから構成されていた。Using such a device, ZnSe in the quartz capsule 12 is
The temperature distribution during heating of the polycrystal 10 was as shown in FIG. 2B. That is, the temperature distribution is
Starting from the low-temperature parts A and B with a temperature gradient of 150°C/cm, and the temperature rising parts B and C with a temperature gradient of 150°C/cm, the temperature is 900°C.
℃, high temperature part C4D1, temperature gradient -150"C/
The temperature drop zone, E, which is cm, and the subsequent room temperature ~1
It consisted of low-temperature parts E and F at 00°C.
このような温度分布中をA、B、を始まりとして移動さ
せていくにあたり、石英カプセル12の降下速度は、2
.0mm/dayとした。When moving through such a temperature distribution starting from A and B, the descending speed of the quartz capsule 12 is 2.
.. It was set to 0 mm/day.
石英カプセル12を降下させて、上記温度分布中を移動
させることにより単結晶化を行なった結果、ZnSe単
結晶か再現性良く得られた。Single crystallization was performed by lowering the quartz capsule 12 and moving it through the above temperature distribution, and as a result, a ZnSe single crystal was obtained with good reproducibility.
[発明の効果]
以上説明したように、この発明に従って大型のZnSe
単結晶を再現性良く形成することかできる。したかって
この発明は、特に、青色発光ダイオードおよび青色半導
体レーザ等の材料として強く期待されるZnSe単結晶
の作成に非常に効果的である。[Effect of the invention] As explained above, according to this invention, large-sized ZnSe
Single crystals can be formed with good reproducibility. Therefore, the present invention is particularly effective in producing ZnSe single crystals, which are highly expected to be used as materials for blue light emitting diodes, blue semiconductor lasers, and the like.
第1図は、この発明に従う棒状のZnSe多結晶の形状
について、その−例を示す斜視図である。
第2A図は、この発明を実施するにあたり、用いられた
装置の一例を示す断面図である。
第2B図は、この発明を実施するにあたり、ZnSe多
結晶を加熱して単結晶に移行させる際の温度分布を示す
図である。
第3A図は、従来の方法に用いられる装置の一例を示す
断面図である。
第3B図は、従来の方法に用いられる温度分布を示す図
である。
図において、10および31はZnSe多結晶、11は
先端部、12および32は石英カプセル、13および3
3は懸架装置、14および34はAr雰囲気、15およ
び35はヒータを示す。FIG. 1 is a perspective view showing an example of the shape of a rod-shaped ZnSe polycrystal according to the present invention. FIG. 2A is a sectional view showing an example of an apparatus used in carrying out the present invention. FIG. 2B is a diagram showing the temperature distribution when ZnSe polycrystal is heated to transform it into a single crystal in carrying out the present invention. FIG. 3A is a cross-sectional view showing an example of an apparatus used in the conventional method. FIG. 3B is a diagram showing the temperature distribution used in the conventional method. In the figure, 10 and 31 are ZnSe polycrystals, 11 is the tip, 12 and 32 are quartz capsules, 13 and 3
3 is a suspension device, 14 and 34 are Ar atmospheres, and 15 and 35 are heaters.
Claims (1)
により部分的にアニーリングして、単結晶に変化させて
いくZnSe単結晶の育成方法において、 前記棒状のZnSe多結晶の先端部が、略錐形であるこ
とを特徴とするZnSe単結晶の育成方法。[Claims] A method for growing a ZnSe single crystal in which a rod-shaped ZnSe polycrystal is partially annealed by passing through a heating section to transform it into a single crystal, comprising: A method for growing a ZnSe single crystal, characterized in that the tip has a substantially pyramidal shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5881290A JPH03261699A (en) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | Growth method of ZnSe single crystal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5881290A JPH03261699A (en) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | Growth method of ZnSe single crystal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03261699A true JPH03261699A (en) | 1991-11-21 |
Family
ID=13095023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5881290A Pending JPH03261699A (en) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | Growth method of ZnSe single crystal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03261699A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1345480A2 (en) | 2002-03-15 | 2003-09-17 | Dowa Mining Co., Ltd. | Ceramic circuit board and power module |
CN103194802A (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-10 | 昆山中辰矽晶有限公司 | Tempering method of crystal bar surface, and crystal bar |
-
1990
- 1990-03-09 JP JP5881290A patent/JPH03261699A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1345480A2 (en) | 2002-03-15 | 2003-09-17 | Dowa Mining Co., Ltd. | Ceramic circuit board and power module |
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