[发明专利]单晶制造装置、单晶的制造方法及单晶

权利要求书

1.一种单晶制造装置(1)，将原料保持容器(3、4)中保持的原料加热熔化后，使其从一个方向凝固，从而制造单晶，该单晶制造装置的特征在于，具有：

原料保持容器(3、4)；

支撑上述原料保持容器(3、4)的底座(2)；

用于加热上述原料保持容器(3、4)的加热器(5)，

构成上述底座(2)的材料的导热率为0.5W/(m·K)以上、应形成的单晶的导热率的值以下，

对于构成上述底座(2)的材料，波长为1600nm以上、2400nm以下的光相对于厚4mm的上述材料的透光率为10％以下。

2.根据权利要求1所述的单晶制造装置，其中，

在上述底座(2)中，在与上述原料保持容器(3、4)接触的部分的表面形成有防固定层(13、19、20)。

3.根据权利要求1所述的单晶制造装置(1)，其中，

上述原料保持容器(3、4)包括由上述底座(2)支撑的石英安瓿(3)，

构成在上述底座(2)中至少与上述石英安瓿(3)接触的部位的材料是石英。

4.一种单晶的制造方法，使用了权利要求1所述的单晶制造装置，该单晶的制造方法的特征在于，具有以下工序：

向上述原料保持容器(3、4)插入籽晶及单晶的原料物质的工序(S10、S20)

通过上述加热器(5)加热上述原料保持容器(3、4)，从而熔融上述原料物质的工序(S30)；

使熔融的上述原料物质从上述籽晶侧逐渐凝固，从而制造单晶的工序(S40)。

5.一种单晶，由含硅的砷化镓构成，其特征在于，

包括：从籽晶侧宽度逐渐变大的单晶扩径部；以及与上述单晶扩径部连接，宽度变化率小于上述单晶扩径部的直体部，

在上述单晶扩径部和上述直体部的边界，在与上述单晶的生长轴方向垂直的面内的、上述硅的平均浓度是1×10¹⁷cm^-3以上、7×10¹⁷cm^-3以下，位错密度的平均值为0cm^-2以上、2000cm^-2以下。

6.根据权利要求5所述的单晶，上述直体部的长度和直径的比为1.5以上。

7.一种单晶制造装置(1)，将原料容器(4)中保持的原料加热熔化后，使其从一个方向凝固，从而制造单晶，该单晶制造装置的特征在于，具有：

原料容器(4)；

在内部保持上述原料容器的石英安瓿(3)；

支撑上述石英安瓿的底座(52)；

用于加热上述原料容器(4)的加热器(5)，

构成在上述底座(52)中至少与上述石英安瓿(3)接触的部位的材料的热膨胀系数是被包含在构成上述石英安瓿(3)的石英的热膨胀系数的±50％以内的范围的值。

8.根据权利要求7所述的单晶制造装置(1)，其中，

在上述底座(52)中，在与上述石英安瓿(3)接触的部分的表面形成有防固定层(13、19、20)。

9.根据权利要求7所述的单晶制造装置，上述底座(52)由透明部件构成。

10.根据权利要求7所述的单晶制造装置(1)，构成在上述底座(52)中至少与上述石英安瓿(3)接触的部位的材料是石英。

11.一种单晶的制造方法，使用权利要求7所述的单晶制造装置(1)，该单晶的制造方法的特征在于，具有以下工序：

向上述原料容器(4)插入籽晶及单晶的原料物质的工序(S10、S20)；

通过上述加热器(5)加热上述原料容器(4)，从而熔融上述原料物质的工序(S30)；

使熔融的上述原料物质从上述籽晶侧逐渐凝固，从而制造单晶的工序(S40)。

12.根据权利要求11所述的单晶的制造方法，其中，

上述单晶由不含作为添加物的硅的砷化镓、或含硅的砷化镓构成，

上述单晶包括：从上述籽晶侧宽度逐渐变大的单晶扩径部；以及与上述单晶扩径部连接，宽度变化率小于上述单晶扩径部的直体部，

上述硅在上述单晶扩径部和上述直体部的边界处的浓度是7×10¹⁷cm^-3以下。