| 研究概要 |
本研究では、無転位単結晶Siの成長において、始めからシートあるいはウエハ状で成長する方法の開発を目的とする。成長法には、溶媒からの溶質Siの析出による方法(液相法)を用い、シート状に成長させる手法として、板状スリット内での縦方向成長およびガラス基盤上でのグラフォエピタキシ-を試みる。
本年度は、(1)種の温度制御が可能な、一定温度下での液相成長装置の設計・製作を行った。(2)Si成長の予備実験から、用いる溶媒(Sn,Al,Cu,Ga)を検討した。融点、反応性、価格、Si中での電気的性質を考慮して、Snを選定した。又、溶液を保持する坩堝材料の候補として、化合物半導体の液相成長用に使われる高純度カーボンおよび高純度アルミナを取り上げ検討した。その結果、高純度カーボンを用いた場合、粗さが大きな多孔質の表面になり、そこが結晶成長核として働くため、原料Siを効率良く種結晶に析出できないことが分かった。これに対し、高純度アルミナは高温でSn溶媒に接していても安定であり、表面粗さが小さく保てることから、坩堝材料として適していることが分かった。(3)Sn溶媒とスリット材料(高純度カーボン、石英)の濡れ性を調べた。いずれについても、濡れ性が悪く、500μmのスリットに溶媒が全く入り込まないことが分かった。スリット内に溶媒を入れるためには、圧力を加える必要がある。(4)試作した単結晶Siシート成長装置内の温度分布を測定した結果、溶液部分の温度分布は、±0.5°C以下であった。(5)溶媒材料については、(2)で述べたように、Snを選定した。(6)交付内定からの期間が短かったため、結晶成長パラメータについて基礎データを採集する実験は行えなかった。(7)グラフォエピタキシャル成長のための基板製作技術については、現在調査中である。
|
