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ZnSeO混晶半導体の成長とその物性評価

ZnSeO混晶半导体的生长及其物理性能评价

基本信息

批准号：
12750013
负责人：
鍋谷暢一
金额：
$ 1.6万
依托单位：
University of Yamanashi
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度の研究実績は以下のとおりである。分子線エピタキシー法によりGaAs基板上にZnSeO混晶の成長を行った。O原料として、高周波(RF)プラズマにより活性化されたO原子を用いた。GaAs基板上にZnSe緩衝層を100nm成長し、その上にZnSeOを成長することにより、GaAs基板表面の酸化を防いだ。ZnとSeの供給量を一定とし、O流量を変化させることによりZnSeOの酸素組成を制御した。ZnSeO成長層の成長温度は300度であり、膜厚は600nmである。X線回折測定より求めたO組成はO流量にほぼ比例し、O流量0.00ccmから0.02ccmに対してO組成は0から2%であった。また成長中に観察した反射高速電子線回折の結果、成長層表面は原子レベルで平坦であり、GaAsやZnSeと同様のパターンを示し、またX線回折測定の結果からZnSeOの結晶構造は閃亜鉛鉱構造であることがわかった。ZnOはウルツ鉱構造の結晶構造を有するが、O組成を小さくし、基板として閃亜鉛鉱構造のGaAsを用いることでZnSeOの結晶構造も制御できた。これらのZnSeOの光学特性を調べるためにホトルミネセンス測定を行った結果、すべての試料から励起子性の発光が確認できた。また室温においては自由励起子の発光が支配的であった。O組成を増加させても発光強度に大きな変化はない。励起ホトルミネセンス測定の結果、ZnSeOのバンドギャップはO組成の増加とともに減少し、ボーイングが生じていることが明らかになった。これらの結果から、ボーイングの量を表すボーイングパラメータは8.2eVと計算でき、ZnSeOの最小のバンドギャップはO組成が46.3%のとき約1eVと見積もられる。

This year's research achievements are as follows. Molecular Line Method: ZnSeO Mixed Crystal Growth on GaAs Substrate O raw material, high frequency (RF), high frequency (RF), high frequency (high frequency), high frequency (RF), high frequency (high frequency ZnSe buffer layer on GaAs substrate is grown at 100nm, ZnSeO layer on GaAs substrate is grown at 100 nm, and acidification on GaAs substrate surface is prevented. The amount of Zn and Se supplied should be constant, and the amount of O should be controlled. The growth temperature of ZnSeO growth layer is 300 degrees Celsius, and the film thickness is 600nm. X-ray reflection measurement As a result of the reflection of high-speed electron rays during growth, the surface of the growth layer is flat, GaAs and ZnSe are the same, and the X-ray reflection measurement results show that the crystalline structure of ZnSeO is similar to that of ZnSe. The crystalline structure of ZnO is composed of ZnO and GaAs. The crystalline structure of ZnO is composed of ZnO and GaAs. The optical properties of ZnSeO were measured and the excitation properties of ZnSeO were confirmed. The room temperature is controlled by free excitation and light. The composition of O increases, and the intensity of emission increases. The results of the measurement of the excitation and emission of ZnSeO show that the composition of ZnSeO increases and decreases, and the emission of ZnSeO increases and decreases. The results show that the minimum composition of ZnSeO is 46.3% and the product is about 1eV.