(57)【要約】【課題】  高周波素子、受光素子あるいはレーザー素子に使用するＩｎＰ単結晶やＧａＡｓ単結晶を、高品質平均転位密度の単結晶を製造する方法及び該単結晶の提供。【解決手段】  種結晶に接触した原料融液を徐々に冷却して、ルツボ内で下方から上方に向かって固化させて単結晶を成長させる単結晶の製造方法において、その断面形状を成長させる単結晶の断面形状と実質上同一とし、（１）前記種結晶は平均転位密度を１００００個／ｃｍ2未満であり、成長させるＩｎＰ単結晶はノンドープ、ＦｅドープまたはＳｎドープとすること、（２）前記種結晶は、平均転位密度を５００個／ｃｍ2未満とし、成長させるＩｎＰ単結晶はＳドープまたはＺｎドープとしたＩｎＰ単結晶の製造方法及び（３）平均転位密度を５００個／ｃｍ2未満とし、成長させるＧａＡｓ単結晶はＳｉドープまたはＺｎドープしたＧａＡｓ単結晶の製造方法。【選択図】          図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
種結晶に接触した原料融液を徐々に冷却して、ルツボ内で下方から上方に向かって固化させて単結晶を成長させるＩｎＰ単結晶の製造方法において、前記種結晶は、平均転位密度を１００００個／ｃｍ2未満、その断面形状および寸法を成長させる単結晶の断面形状および寸法と実質上同一とし、且つ成長させるＩｎＰ単結晶はノンドープ、ＦｅドープまたはＳｎドープとすることを特徴とするＩｎＰ単結晶の製造方法。
【請求項２】
最大転位密度が３００００個／ｃｍ2未満の種結晶を用いることを特徴とする請求項１に記載するＩｎＰ単結晶の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＩｎＰ単結晶の製造方法で製造したＩｎＰ単結晶から、種結晶を作製することを特徴とする請求項１または２に記載のＩｎＰ単結晶の製造方法。
【請求項４】
種結晶に接触した原料融液を徐々に冷却して、ルツボ内で下方から上方に向かって固化させて単結晶を成長させるＩｎＰ単結晶の製造方法において、前記種結晶は平均転位密度を５００個／ｃｍ2未満、その断面形状および寸法を成長させる単結晶の断面形状および寸法と実質上同一とし、且つ成長させるＩｎＰ単結晶はＳドープまたはＺｎドープとすることを特徴とするＩｎＰ単結晶の製造方法。
【請求項５】
最大転位密度が３０００個／ｃｍ2未満の種結晶を用いることを特徴とする請求項４に記載するＩｎＰ単結晶の製造方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載のＩｎＰ単結晶の製造方法で製造したＩｎＰ単結晶から、種結晶を作製することを特徴とする請求項４または５に記載のＩｎＰ単結晶の製造方法。
【請求項７】
種結晶に接触した原料融液を徐々に冷却して、ルツボ内で下方から上方に向かって固化させて単結晶を成長させるＧａＡｓ単結晶の製造方法において、前記種結晶は平均転位密度を５００個／ｃｍ2未満、その断面形状および寸法を成長させる単結晶の断面形状および寸法と実質上同一とし、且つ成長させるＧａＡｓ単結晶はＳｉドープまたはＺｎドープとすることを特徴とするＧａＡｓ単結晶の製造方法。
【請求項８】
最大転位密度が３０００個／ｃｍ2未満の種結晶を用いることを特徴とする請求項７に記載するＧａＡｓ単結晶の製造方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載のＧａＡｓ単結晶の製造方法で製造したＧａＡｓ単結晶から、種結晶を作製することを特徴とする請求項７または８に記載のＧａＡｓ単結晶の製造方法。
【請求項１０】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＩｎＰ単結晶の製造方法で製造した転位密度が５０００個／ｃｍ2未満のノンドープ、ＦｅドープまたはＳｎドープのＩｎＰ単結晶。
【請求項１１】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載のＩｎＰ単結晶の製造方法で製造した転位密度が５００個／ｃｍ2未満のＳドープまたはＺｎドープのＩｎＰ単結晶。
【請求項１２】
請求項７ないし９のいずれか１項に記載のＧａＡｓ単結晶の製造方法で製造した転位密度が５００個／ｃｍ2未満のＳｉドープまたはＺｎドープのＧａＡｓ単結晶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直グラージュエントフリージング法（以下、ＶＧＦ法という。）や垂直ブリッジマン法（以下、ＶＢ法という。）による、低転位密度のインジウム−リン（ＩｎＰ）系及びガリウム−ヒ素（ＧａＡｓ）系化合物半導体単結晶の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＧａＡｓ単結晶やＩｎＰ単結晶の製造方法として、従来一般に液体封止チョクラルスキー法（以下、ＬＥＣ法という。）が利用されてきた。ＬＥＣ法は、大口径のウェハーを比較的容易に作製できるという長所があるが、結晶育成中の軸方向の温度勾配が大きいため、素子特性や寿命に影響を及ぼす転位密度が高いと言う欠点がある。
これに対して、ＶＧＦ法やＶＢ法は、軸方向の温度勾配が小さく設定できるため低転位密度化が容易であるという長所がある。しかし、低温度勾配下で成長させるため、炉内の温度ゆらぎによる成長の不均一性による双晶発生や、成長結晶内における種結晶からの伝播した転位や、成長後の熱応力により発生した転位の集積による多結晶化がしやすく、再現性良く低転位密度の単結晶を得ることは難しいという欠点がある。
【０００３】
特にＶＧＦ法やＶＢ法によるＩｎＰ結晶成長の場合は、双晶発生に関係する積層欠陥エネルギーがＧａＡｓ結晶よりも小さいので双晶が発生しやすく、単結晶化の歩留まりが極端に低いという問題があった。これについては、成長させる結晶と断面形状および寸法がほぼ同一であるような種結晶を使用することにより、増径部に対する複雑な結晶育成制御が不要でルツボ構造が簡単になり、増径部で発生していた結晶ロスがなくなり、低転位密度化が実現でき、単結晶が歩留まりよく得られることが報告されている（例えば特許文献１，非特許文献２，非特許文献３参照）。
しかしながら、通常のＬＥＣ法で育成した結晶で転位密度が７００００個／ｃｍ2程度のノンドープの種結晶を使用すると、ノンドープ結晶成長では成長部分の結晶の平均転位密度は７０００個／ｃｍ2と１／１０以下程度に低下するものの、目標とする５０００個／ｃｍ2以下には低下しないという問題点がある。
【０００４】
従って通常使用されている高周波素子に使用される高速電子デバイス用のＦｅドープＩｎＰ結晶や、主に受光素子に使用されるＳｎドープＩｎＰ結晶についても同程度の転位密度であり、目標とされている５０００個／ｃｍ2以下に平均転位密度を低転位化することは困難である。
また、レーザー素子に使用されるＳドープＩｎＰ結晶やＺｎドープＩｎＰ結晶、ＳｉドープやＺｎドープＧａＡｓ結晶などについては、ウェハー内の転位は、レーザー素子の寿命に大きく影響を及ぼすため、極低転位密度のウェハーの要求がある。
これらのウェハーでは、大部分の領域で５００個／ｃｍ2未満の低転位密度を要求されている。通常のＬＥＣ法で成長されたノンドープ結晶を種結晶として使用した場合には、ドーパントとして添加されたＳ元素やＺｎ元素やＳｉ元素の不純物の硬化作用により、平均転位密度は１０００個／ｃｍ2程度まで平均転位密度を低転位化できるが、目標とされているウェハー全域で５００個／ｃｍ2未満の低転位結晶とすることは困難である。
【０００５】
また、ＧａＡｓ単結晶の製造については、一般的に細い種結晶から増径部を形成し、目的の直径の単結晶を得るＶＧＦ法やＶＢ法が一般的であるが、この方法では目標とする平均転位密度の単結晶は得られるものの歩留まりが低いという問題がある。これは、細い種結晶を使用する場合、種結晶から増径部を経由し直胴部となるまで直径を変化させながら成長させる必要があるため、炉内のわずかな温度変動の影響を受けて双晶発生や多結晶の発生確率が高く、単結晶成長の歩留まり低下の原因となっている。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−４０９８７号公報
【非特許文献１】干川圭吾編著、アドバンスト  エレクトロニクス  シリーズ  Ｉ−４、「バルク結晶成長技術」、培風館、ｐ２３９
【非特許文献２】Ｕ．Ｓａｈｒ、ｅｔ．ａｌ：２００１  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｎｄｉｕｍ  Ｐｈｏｓｐｈｉｄｅ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ：「Ｇｒｏｗｔｈ  ｏｆ  Ｓ−ｄｏｐｅｄ  ２”  ＩｎＰ−Ｃｒｙｓｔａｌｓ  ｂｙ  ｔｈｅ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｆｒｅｅｚｅ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ」ｐｐ５３３−５３６．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、高周波素子に使用される高速電子デバイス用のＩｎＰ単結晶や、受光素子に使用されるＩｎＰ単結晶あるいはレーザー素子に使用されるＩｎＰ単結晶やＧａＡｓ単結晶を目標とする高品質の平均転位密度
単結晶を製造することができる方法及び目標とする単結晶を開発することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
［１］  種結晶に接触した原料融液を徐々に冷却して、ルツボ内で下方から上方に向かって固化させて単結晶を成長させるＩｎＰ単結晶の製造方法において、前記種結晶は平均転位密度を１００００個／ｃｍ2未満、その断面形状および寸法を成長させる単結晶の断面形状および寸法と実質上同一とし、且つ成長させるＩｎＰ単結晶はノンドープ、ＦｅドープまたはＳｎドープとすることを特徴とするＩｎＰ単結晶の製造方法、
［２］  最大転位密度が３００００個／ｃｍ2未満の種結晶を用いることを特徴とする上記［１］に記載するＩｎＰ単結晶の製造方法、
［３］  上記［１］または［２］に記載のＩｎＰ単結晶の製造方法で製造したＩｎＰ単結晶から、種結晶を作製することを特徴とする上記［１］または［２］に記載のＩｎＰ単結晶の製造方法、
【０００９】
［４］  種結晶に接触した原料融液を徐々に冷却して、ルツボ内で下方から上方に向かって固化させて単結晶を成長させるＩｎＰ単結晶の製造方法において、前記種結晶は平均転位密度を５００個／ｃｍ2未満、その断面形状および寸法を成長させる単結晶の断面形状および寸法と実質上同一とし、且つ成長させるＩｎＰ単結晶はＳドープまたはＺｎドープとすることを特徴とするＩｎＰ単結晶の製造方法、
［５］  最大転位密度が３０００個／ｃｍ2未満の種結晶を用いることを特徴とする上記［４］に記載するＩｎＰ単結晶の製造方法、
［６］  上記［４］または［５］に記載のＩｎＰ単結晶の製造方法で製造したＩｎＰ単結晶から、種結晶を作製することを特徴とする上記［４］または［５］に記載のＩｎＰ単結晶の製造方法、
【００１０】
［７］  種結晶に接触した原料融液を徐々に冷却して、ルツボ内で下方から上方に向かって固化させて単結晶を成長させるＧａＡｓ単結晶の製造方法において、前記種結晶は平均転位密度を５００個／ｃｍ2未満、その断面形状および寸法を成長させる単結晶の断面形状および寸法と実質上同一とし、且つ成長させるＧａＡｓ単結晶はＳｉドープまたはＺｎドープとすることを特徴とするＧａＡｓ単結晶の製造方法、
［８］  最大転位密度が３０００個／ｃｍ2未満の種結晶を用いることを特徴とする上記［７］に記載するＧａＡｓ単結晶の製造方法、
［９］  上記［７］または［８］に記載のＧａＡｓ単結晶の製造方法で製造したＧａＡｓ単結晶から、種結晶を作製することを特徴とする上記［７］または［８］に記載のＧａＡｓ単結晶の製造方法、
【００１１】
［１０］  上記［１］ないし［３］のいずれかに記載のＩｎＰ単結晶の製造方法で製造した転位密度が５０００個／ｃｍ2未満のノンドープ、ＦｅドープまたはＳｎドープのＩｎＰ単結晶、
［１１］  上記［４］ないし［６］のいずれかに記載のＩｎＰ単結晶の製造方法で製造した転位密度が５００個／ｃｍ2未満のＳドープまたはＺｎドープのＩｎＰ単結晶、
［１２］  上記［７］ないし［９］のいずれかに記載のＧａＡｓ単結晶の製造方法で製造した転位密度が５００個／ｃｍ2未満のＳｉドープまたはＺｎドープのＧａＡｓ単結晶、を開発することにより上記の課題を解決した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ＶＧＦ法やＶＢ法を用い、従来製造が困難とされていた高周波素子に使用される高速電子デバイス用のＩｎＰ単結晶や、受光素子に使用されるＩｎＰ単結晶あるいはレーザー素子に使用されるＩｎＰ単結晶やＧａＡｓ単結晶を、それぞれが目標とする高品質の平均転位密度単結晶を、確実且つ容易に製造することができる方法を開発することに成功した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、ＶＢ法やＶＧＦ法において、使用する種結晶は、その断面形状および寸法を成長させる単結晶の断面形状および寸法と実質上同一とし、平均転位密度を１００００個／ｃｍ2未満、あるいは最大転位密度３００００／ｃｍ2未満とするものである。
この種結晶を用いて、ノンドープ、ＦｅドープまたはＳｎドープのＩｎＰ単結晶を成長させる。
【００１４】
また、極低転位密度の結晶成長に使用する種結晶には、平均転位密度を５００個／ｃｍ2未満あるいは最大転位密度３０００／ｃｍ2未満の種結晶を用いることが必要である。この品位のノンドープまたは成長させる結晶と同じドーパントをドープした種結晶を用いて、ＳドープまたはＺｎドープのＩｎＰ単結晶またはＳｉドープまたはＺｎドープのＧａＡｓ単結晶を成長させる。これにより、種結晶から成長結晶への転位の伝播が抑制され、なおかつ双晶の発生のない高品質の化合物半導体を歩留まり良く製造できる。
【００１５】
以下に、本発明によるＩｎＰ結晶成長の実施の形態をについて説明する。
図１には、本発明をＶＧＦ法に適用した際に使用される結晶成長炉の概略断面図を示す。図１において、１はＰＢＮ製ルツボであり、その底部には成長させるべき結晶と断面形状および寸法がほぼ同一の低転位密度の種結晶２が収納されている。種結晶２の上部には、ＩｎＰ結晶の原料融液３が配置されている。４は、原料融液３が種結晶２から上方に向かって固化して成長した結晶である。原料融液の上部には、融液からリンの蒸発を防止するため液体封止剤５（Ｂ2Ｏ3）で覆われている。６は加熱用ヒーターであり、原料３及び封止剤５を融解し、炉内の種結晶２側で温度を結晶が成長できるように低く保持し、上方に向かって温度が高い温度分布を形成する。７はルツボを支持するサセプタである。
これらの成長治具は、高圧容器内に配置され、炉内は不活性ガス雰囲気となっている。結晶成長は、加熱ヒーターの制御温度を低下させることによって、原料融液を種結晶側から上方に固化させて行う。またＶＢ法においては、加熱ヒーターとルツボを相対的に移動させて固化させて行う。
【００１６】
使用する種結晶には、平均転位密度が１００００／ｃｍ2未満、または最大転位密度が３００００／ｃｍ2未満の種結晶を使用する。この種結晶を用いて、ノンドープ、ＦｅドープまたはＳｎドープのＩｎＰ単結晶を成長させる。極低転位密度の結晶成長に使用する種結晶には、平均転位密度が５００／ｃｍ2未満、または最大転位密度が３０００／ｃｍ2未満の種結晶である必要がある。この品位の種結晶を用いて、ＳドープまたはＺｎドープのＩｎＰ単結晶またはＳｉドープまたはＺｎドープのＧａＡｓ単結晶を成長させる。
【００１７】
これらの低転位密度の種結晶に作製にあたっては、通常のＬＥＣ法で作製した結晶は、成長させる結晶の転位密度が十分に低減しないので種結晶として使用することはむずかしい。本発明においては、ＬＥＣ法にかわって、低・温度勾配下で成長できるＶ族元素雰囲気で制御された改良型のＬＥＣ法や横型ボート法などによって成長された低転位密度の結晶を種結晶として使用する。また、本発明方法によるＶＧＦ法やＶＢ法で成長された低転位密度結晶を種結晶原料として使用できることは言うまでもない。
結晶内の平均転位密度の測定方法は、ウェハー面内で半径方向に５ｍｍ間隔に測定した数値の平均値である。また、ウェハー面内全体にわたり５ｍｍ四方に区分し、５ｍｍ四方で一点測定し面内分布を作成し、面内分布のうちの最大値を最大転位密度とする。
【００１８】
種結晶としては、通常、ドーパントとして何も添加されていないノンドープ結晶が使用できるが、成長結晶と同じ元素をドープした結晶でも使用することもできる。また種結晶は繰り返して利用することも可能である。
以下に、本発明の具体的な実施例を説明する。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
結晶成長装置は、図１に示すＶＧＦ炉を用いた。
まず、内径５２ｍｍのＰＢＮ製ルツボに、直径５１．５ｍｍ、厚さ２０ｍｍの種結晶、ＩｎＰ多結晶原料１０００ｇ、Ｂ2Ｏ3を２００ｇ装填し、サセプタに収容した。種結晶は通常のＬＥＣ法から成長したものではなく、リン雰囲気下の改良型ＬＥＣ法により成長した結晶であり、平均転位密度８２００／ｃｍ2、最大転位密度２７０００／ｃｍ2の種結晶を使用した。種結晶、多結晶原料、Ｂ2Ｏ3を充填したサセプタ容器を、炉内に配置し、不活性ガスであるアルゴンガスを導入して、炉内を４０気圧（４ＭＰａ）とした。加熱ヒーターにより、Ｂ2Ｏ3、多結晶原料が融解するように炉内を１０７０℃程度に昇温した。原料多結晶が全て融解したことを確認した後、種結晶部分でＩｎＰの融点（１０６２℃）となるように、温度を設定し、結晶成長速度が２ｍｍ／ｈｒとなるようにヒーター温度を低下させた。約５０時間結晶成長させた後、１０時間かけて室温まで冷却した。
【００２０】
室温まで冷却後、炉体を開放しルツボを取り出した。ＰＢＮルツボ内のＢ2Ｏ3をアルコール中で溶解してノンドープＩｎＰ結晶を取り出した。得られた結晶は、直径２インチで全長９０ｍｍのＩｎＰ単結晶であり、双晶は全く発生していなかった。この単結晶インゴットを切断して転位密度を調べた結果、平均転位密度は１２４０／ｃｍ2の低転位密度単結晶となっていることがわかった。
同様に、平均転位密度が１００００／ｃｍ2未満の種結晶を使用してノンドープＩｎＰ単結晶成長の実験を５回行ったところ、５回とも双晶のない、転位密度が２０００／ｃｍ2より低い転位密度の単結晶が得られ、再現性よく低転位密度のＩｎＰ単結晶が得られることがわかった。
【００２１】
また、上記の平均転位密度１２４０／ｃｍ2の成長部分を新たな種結晶としてノンドープＩｎＰ単結晶の成長を行った結果、得られた単結晶インゴットの平均転位密度は前回よりもさらに低転位化し、得られた単結晶の平均転位密度は、４８０／ｃｍ2となった。このように、低転位密度の結晶を種結晶として使用することで、より低転位密度の単結晶成長が可能である。
実施例１では、ノンドープＩｎＰの成長であったが、高周波電子デバイス素子に使用されるＦｅドープＩｎＰ結晶成長や受光素子基板として使用されるＳｎドープ結晶成長の場合も同様の結晶成長が可能であった。
【００２２】
（実施例２）
実施例２では、ＳドープＩｎＰ結晶成長を行った。通常、種結晶には不純物が何も添加されていないノンドープ単結晶が使用するが、成長結晶と同じ不純物をドープした結晶を種結晶として使用することもできる。
実施例２では、ＶＧＦ法によって成長したＳドープ結晶を種結晶として使用した。種結晶は、直径５１．５ｍｍ、厚さが２０ｍｍで、結晶内の平均転位密度は４２０／ｃｍ2であった。結晶成長にあたっては、ドーパントとしてＩｎ2Ｓ3を添加し、成長開始部分でキャリア濃度が１×１０18／ｃｍ3となるように調整して添加した。それ以外の条件は実施例１と同様の条件で結晶育成を行った。得られた結晶は、直径２インチで全長９０ｍｍのＩｎＰ単結晶であり、双晶は全く発生していなかった。この単結晶インゴットを切断して転位密度を調べた結果、平均転位密度は８０／ｃｍ2、最大転位密度１０００／ｃｍ2であり、また、ウェハー面内の５ｍｍ四方の転位密度で５００／ｃｍ2未満の領域は９５％以上に達していた。
【００２３】
（実施例３）
実施例３は、ＳｉドープＧａＡｓ結晶成長を行った。
使用した種結晶は、ＶＧＦ法で成長したＳｉドープＧａＡｓ結晶で、種結晶直径は、５１．５ｍｍ、厚さ２０ｍｍ、平均転位密度は４００／ｃｍ2の種結晶を使用した。ルツボ内径が５２ｍｍのＰＢＮ製ルツボを使用し、ＧａＡｓ多結晶原料のチャージ量を１０００ｇ、Ｂ2Ｏ3を２００ｇ使用した。また、結晶成長にあたっては、ドーパントとしてＳｉを添加し、成長開始部分でキャリア濃度が７×１０17／ｃｍ3となるように調整して添加した。得られた結晶は、直径２インチで全長８０ｍｍのＧａＡｓ単結晶であり、双晶は全く発生していなかった。この単結晶インゴットを切断して転位密度を調べた結果、平均転位密度は１２０／ｃｍ2、最大転位密度１０００／ｃｍ2であり、ウェハー面内の５ｍｍ四方の転位密度で５００／ｃｍ2未満の領域は９６％となっていた。
【００２４】
（比較例１）
種結晶に通常のＬＥＣ法で作製したノンドープＩｎＰ単結晶で、平均転位密度８００００個／ｃｍ2の結晶を使用した以外は、上記実施例１と同様の条件でＩｎＰ結晶成長を行った。得られたノンドープ結晶は、成長開始部分では７０００／ｃｍ2まで低転位化した単結晶を得ることができたが、結晶尾部で多結晶化の存在が見られた。同一条件でＩｎＰ結晶成長を５回行ったところ、成長開始部から成長終了部の全域で多結晶が存在しない単結晶が得られたのは２本だけであり、その他３本には結晶尾部に前記と同様に多結晶化の存在が確認された。
【００２５】
（比較例２）
種結晶にＶＧＦ法で作製したノンドープＩｎＰ結晶で平均転位密度８０００個／ｃｍ2の結晶を使用した以外は、上記実施例２と同様の条件でＩｎＰ結晶成長を行った。得られたＳドープ結晶は、結晶全域で単結晶が得られたが、平均転位密度は、シード側で８４０／ｃｍ2、テール側で５２０／ｃｍ2であった。レーザー素子用の結晶に使用されるＳドープＩｎＰ結晶の平均転位密度５００／ｃｍ2未満という要求を満足できなく、低転位化は不十分であった。
【００２６】
（比較例３）
比較例３は、ＳｉドープＧａＡｓ結晶成長を行った。使用した種結晶は実施例よりも細く、８ｍｍφのＳｉドープＧａＡｓ単結晶で、平均転位密度が４００／ｃｍ2のものを使用した。ルツボは、ＰＢＮ製ルツボで増径部をもつルツボを使用した。ルツボと種結晶の様子を図２に示す。ルツボそれ以外の条件は、実施例３と同様の条件で結晶育成を行った。得られた結晶は、直径２インチで全長８０ｍｍのＧａＡｓ単結晶が得られた。この単結晶インゴットを切断して転位密度を調べた結果、平均転位密度は８０／ｃｍ2まで低転位化を得ることができた。しかしながら、同一条件でＧａＡｓ結晶成長を５回行ったところ、結晶全域で双晶の発生のない単結晶が得られたのは、２回だけであり、他の３回おいては増径部に双晶が発生して単結晶歩留まりを低下させていた。  
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のＶＧＦ法またはＶＢ法によるときは、ルツボ構造が簡単な小型装置であってもロスが少なく、極めて低転位密度の単結晶を製造することが出来、特に該方法により得られたＩｎＰ単結晶、ＧａＡｓ単結晶は低転位密度の単結晶であり、高周波素子、高速電子デバイス、レーザー素子、受光素子などの電子機器用材料として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明をＶＧＦ法に適用した際に使用される結晶成長炉の概略断面図である。
【図２】比較例３における種結晶とルツボの模式断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ルツボ
２  種結晶
３  原料融液
４  結晶
５  液体封止剤
６  加熱ヒーター
７  サセプタ
８  種結晶
【図１】
2005047797.tif 000003
【図２】
2005047797.tif 000004