일반기술

단결정성장용보우트

본 기술은 GaAs단결정을 수직온도구배 감소법을 사용하여 성장시킬 때, α-SiO2(crystobalite) 생성을 균일하게 하기 위하여 석영보우트의 시이드 벽의 단부에 작은 호울을 갖는 단결정 성장용 보우트에 관한 것이다. 종래에는 수직온도구배 감소법에 의한 GaAs 단결정의 성장시에 주로 반절연기판을 만들기 위한 수단으로서 보우트이 재질을 PBN으로 사용하였으나 η-형, P-형 결정을 제조하는데는 가격이 저렴하고, 다루기 쉬운 석영을 사용하더라도, 불순개재물이 커단란 문제를 일으키지 않고, 열팽창 차이에 의한 보우트의 균열도 중요하지 않기 때문에 석영 보우트를 종종 사용하고 있었다. 그러나, 보우트를 수직으로 세움으로써 시이드가 중력에 의해 밑으로 빠지는 경우가 종종 있으며, 시이드와 시이드 벽 사이에 생기는 작은 공간으로 용융물이 누출되는 경우가 있었다. 그래서, 종래에는 시이드 벽의 길이를 결정직경보다 길게 하고 있었다. 본 기술은, 수직온도구배법에 의한 GaAs 단결정 성장시 보우트를 수직으로 세움으로써 발생하는 중력효과에 의한 영향을 제거하면서 α-SiO2결정의 생성을 균일하게 하기위하여, 시이드 단부를 처리함을 목적으로 한다.본 기술의 시이드 벽의 단부에 작은 호울을 뚫은 보우트를 사용함으로써, 수평형 브리지만(Horizontal Bridgeman)법에서와 달리 수직형 브리지만(Vertical Bridgeman)법에서 보우트를 수직으로 세움에 따라 시이드 벽 안에서 시이드가 밑으로 추출되는 것을 방지하고, 시이드와 보우트벽 사이에 용융물이 누출되어 응고하여 시이드에 균열이 발생하는 것을 방지하고 GaAs용융물과 SiO2 보우트 사이에서 발생하는 Ga2O3, SiO가스생성을 용이하게 하여 충분한 α-SiO2를 생성함으로써 적심(wetting)이 방지되는 효과를 얻었다.