自己規則化II-III2-VI4族半導体結晶の育成と物性評価

自序II-III2-VI4族半导体晶体的生长及物性评价

• 批准号: 11750251
• 负责人: 尾崎 俊二
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750251/
• 关键词: II-III2-VI4族化合物半導体; ZnIn2Te4; 分光エリブソメーター; 経験的擬ポテンシャル法; 複素誘電率; X線光電子分光法; アモルファス半導体; II-III_2-VI_4族化合物半導体; ZnIn_2Te_4; 分光エリプソメーター

本研究では、II-III2-VI4族化合物半導体という未知の結晶の育成と、これら結晶の物性解明を目的としている。ここでII-III2-VI4族とは、III2-VI3族とII-VI族の化合物であり、ZnGa2Se4、ZnGa2Te4、ZnIn2Se4、ZnIn2Te4などが例としてあげられる。本研究ではまずZnIn2Te4結晶の育成を垂直ブリッジマン炉にて行った。作成した結晶はX線回折による構造評価を行い、ZnIn2Te4多結晶であることを確認した。分光エリプソメーターによる光学測定を行った結果、臨界点を反映した構造が観測された。このスペクトルを微分し、スタンダード・クリティカルポイント・モデルにて解析を行うことで、1.40eV,1.80eV,2.58eV,3.05eV,3.60eV,4.13eV,5.08eVに臨界点の存在が確認された。また、基礎吸収端に関しては光吸収測定を用いても測定を行い正確な臨界点エネルギー値を調べた。ZnIn2Te4結晶において基礎吸収端のみならず不透明領域における臨界点エネルギー値を正確に観測したのは本研究が初めてである。さらに、経験的擬ポテンシャル法を用いたバンド計算、複素誘電率の計算を行い、これら臨界点の起源を明らかにした。価電子帯の電子状態に対しては、X線光電子分光法を用いて測定を行い、状態密度の計算結果との比較を行った。フィリップスの理論によると、II-III2-VI4族半導体はアモルファスを形成しやすい系である事が予想される。このことを確認するため、アンプルを急冷することによりZnIn2Te4バルク・アモルファス半導体の形成を試みた。作成した試料を分光エリプソメーターにて測定した結果、複素誘電率の虚部は、結晶のスペクトルとは大きく異なり、テトラヘドラル型アモルファス半導体に特有な一つの山を有するブロードなスペクトルとなった。このことにより、ZnIn2Te4バルク・アモルファス半導体の形成が確認できた。また、このスペクトルをタウク及びジェリソンらの提唱するモデルで解析を行った結果、アモルファスZnIn2Te4の光学エネルギーギャップの値は1.1eVであることがわかった。

In this study, the growth and properties of unknown crystals of II-III2-VI compound semiconductors were studied. Group II-III2-VI4 compounds, Group III2-VI3 compounds, ZnGa2Se4, ZnGa2Te4, ZnIn2Se4, ZnIn2Te4 compounds are examples. In this study, the growth of ZnIn2Te4 crystals was studied. The X-ray reflection of ZnIn2Te is confirmed. Optical measurement results, critical points, etc. The critical points of 1.40eV, 1.80eV, 2.58eV, 3.05eV, 3.60eV, 4.13eV, 5.08eV are identified. The basic absorption is related to the determination of the critical point of the optical absorption. ZnIn2Te4 crystal base absorption end, opaque region, critical point, accurate measurement, preliminary study In this paper, the author introduces the method of calculating the critical point and the method of calculating the complex inductive rate. The electron state of the electron spectrum is measured by X-ray photoelectron spectroscopy and the calculation results of the state density are compared. The theory of II-III2-VI semiconductor is proposed. This is a confirmation that ZnIn2Te is a semiconductor. The results of spectroscopic measurements of samples, imaginary parts of complex inductances, and large differences in crystalline materials, as well as the characteristics of semiconductor materials, were obtained. The formation of ZnIn2Te semiconductor was confirmed. The results of the analysis of ZnIn2Te4 and its optical properties are as follows: 1.1eV.