X線CTR散乱法による異種接合半導体表界面の結晶構造評価

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本研究では、不純物の高濃度δドーピングで形成される1原子層の結晶構造、II-VI/III-V、III-V/サファイアなどの異種接合結晶成長を行なった場合の界面の結晶構造、あるいは、表面偏析を起こす材料系での結晶表面の組成決定などにX線CTR散乱測定を利用し、その能力を確認することを目的とした。これに対し二年間で、・サファイア基板上に低温成長層を介することで品質の良い結晶が得られるIII族窒化物について、高い格子不整合があるにも関わらず、良質の結晶が得られる理由を解明する為、結晶成長を途中段階で止めた試料を順次測定し、低温成長層が良好なバッファとして働いていること、作製される結晶の方位や、平坦性の変化、サファイア基板表面のチッ化処理が、その上に成長する層に及ぼす影響などを明らかにした。・InGaAs/InP異種接合界面作製時の原料ガス導入シーケンスを変化させた試料を測定し、その変化に応じた、界面構造の変化の観察に成功した。・InP結晶中に6ドーピングされたErの作る結晶構造を解析し、かつ、その拡散の様子を測定し拡散定数を決めた、・ZnSe/GaAs異種接合層の界面の構造を解析し、異種接合層作製時の原料の切替え方により、界面構造が変化することを明らかにした、などの研究成果を得た。