[发明专利]II-VI族化合物半导体多晶的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及作为II-VI族化合物半导体单晶的原料的II-VI族化合物半导体多晶的合成方法，涉及CdTe系化合物半导体多晶、特别是CdTe多晶的合成方法。

背景技术

为了制造II-VI族化合物半导体单晶，必须首先由II族元素和VI族元素合成化合物半导体的多晶。以往，II-VI族化合物半导体的合成如下进行：在半密闭型的pBN制内侧容器内各自以单质形式封入II族元素和VI族元素，将该容器放入由密闭型石英安瓿构成的外侧容器内并真空封入，用电炉升温至熔点以上使原料元素熔解、反应，合成II-VI族化合物半导体。

作为涉及这种多晶合成方法的发明，例如有专利文献1、专利文献2中公开的发明。

专利文献1：日本专利第2517803号公报

专利文献2：日本特开2003-277197号公报。

发明内容

在合成作为II-VI族化合物半导体单晶的原料的II-VI族化合物半导体多晶时，为了有效地进行合成、实现成本降低，期待增大合成所使用的容器的尺寸而可以一次性合成大量的多晶。然而，如专利文献1、专利文献2所公开的技术，使用密闭型石英安瓿的合成方法中，若增大石英安瓿的尺寸，则难以处理安瓿，同时存在越是大型则由合成时的压力升高而导致安瓿越易破损、收率降低的问题。

此外，使用石英安瓿的合成方法中，由于在合成结束后打破石英安瓿来取出合成多晶，石英安瓿作为一次性的容器被处理，因此难以降低成本。

本发明是着眼于上述课题而提出的，其目的在于，提供II-VI族化合物半导体多晶的合成方法，其中，即使不使用石英安瓿作为II-VI族化合物半导体多晶的合成中使用的容器，也可以进行合成，由此在不降低收率的情况下可以实现容器的大型化，实现成本降低。

为了达成上述目的，权利要求1记载的是II-VI族化合物半导体多晶的合成方法，其特征在于，

将两种以上原料元素放入到半密闭型pBN制内侧容器内，进而将该内侧容器放入到半密闭型耐热性外侧容器中，并配置在具有加热机构的高压炉内，对上述高压炉内进行排气并用规定压力的惰性气体充满后，利用上述加热机构加热上述外侧容器和内侧容器使其升温，使上述内侧容器内的原料元素熔解、反应后，缓慢降低温度，由此使多晶生长。

利用上述方法，即使不使用难以大型化的石英安瓿作为多晶合成中使用的容器，也可以进行合成，由此可以实现容器的大型化。此外，若使用石英安瓿作为多晶合成中使用的容器，则在合成中途安瓿有可能破裂而导致合成失败、收率降低，然而通过适用本发明方法，由于不使用石英安瓿就可以进行合成，因此可以再次使用容器，可以实现成本降低。

权利要求2记载的发明的特征在于，在权利要求1记载的II-VI族化合物半导体多晶的合成方法中，

上述外侧容器为石墨制，表面被玻璃纤维系涂布剂被覆。

通过外侧容器使用石墨制的容器，处理变得容易，同时通过使用表面被涂层被覆的外侧容器，即使容器的材料为石墨，也可以抑制升温中气化的原料从外侧容器泄漏。

权利要求3记载的发明的特征在于，在权利要求1或2记载的II-VI族化合物半导体多晶的合成方法中，

升温前的上述高压炉内的惰性气体的压力为0.5MPa以上。

通过使升温前的上述高压炉内的惰性气体的压力为0.5MPa以上，可以减少升温中在合成用的容器内气化的原料从容器泄漏。

权利要求4记载的发明的特征在于，在权利要求3记载的II-VI族化合物半导体多晶的合成方法中，

上述II-VI族化合物半导体多晶为CdTe多晶，上述升温时的升温速度为100～2000℃/小时。

通过使升温时的升温速度为100～2000℃/小时，可以可靠地进行CdTe多晶的合成而没有未反应的残留原料。

发明效果

根据本发明，具有下述效果：即使不使用石英安瓿作为合成中使用的容器，也可以进行II-VI族化合物半导体多晶的合成，由此在不降低收率的情况下可以实现容器的大型化，实现成本降低。

附图说明

图1为本发明的实施方式的CdTe多晶的合成中使用的结晶合成装置的结构简图。

图2为表示利用本发明的实施方式的CdTe多晶的合成方法进行的合成过程的加热装置的温度变化情况的时间曲线图。

图3为以往的CdTe多晶的合成中使用的结晶合成装置的结构简图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的优选实施方式进行说明。