シンクロトロン放射光照射によるII‐VI族化合物半導体のエピタキシャル成長

同步辐射辐照II-VI族化合物半导体的外延生长

• 批准号: 05650307
• 负责人: 西尾 光弘
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650307/
• 关键词: シンクロトロン放射; 光励起成長; 低温成長; II‐VI族化合物半導体; エピタキシャル成長; 有機金属

本年度は,岡崎分子科学研究所の極端紫外光施設専用のビームライン(BL4A)に実験装置を設置する必要があるため,最初に,専用の差動排気装置を自作し,これに既存の成長装置等を一部改良,接続,立ちあげることから進めた。本研究は,新しい研究分野であるため,成長の様子をその場的に観察する手法(RHEEDなど)を積極的に取入れて成長の様子を掌握することと,成長速度,成長層の結晶性等の基本事項を明らかにすることに重点をおいた。実験は,原料としてDENn,DETeを使用し,H_2をキャリアガスとして,VI/II比をほぼ2とし,pToT=5×10^<-5>Torr,p_<DETe>=10^<-7>-10^<-6>Torr下で行った。窓(サファイヤ)の有無の影響を調べた所,窓無しに限ってGaAs(100)上に室温での成膜が確認され,しかもエピタキシャル成長していることがRHEED,XRD,XPS等により確かめられ,150nm以上の波長の光は成膜に効果が無いことを明らかにした。成長速度は,P_<DETe>と共に大きくなり,P_<DETe>=3×10^<-6>Torr程度の非常に低い圧力でも0.1mum/hと高い値が得られた。XPS,PL測定により,膜中にはC,Oが認められなかったことから,良好な成長が行われていることが推察された。しかしながら,RHEED観察によると,約0.01mumの厚さで2次元成長から3次元成長に移り変わり,原子尺度では,荒れた表面状態になってしまうことが分かった。成長速度を変えても,ほぼ同じ膜厚で成長形態が変わることからZnTeとGaAsとの間の格子不整合の影響によるものと推察された。格子不整合による影響の少ないGaSbを基板とした実験も試みたが,成長前の表面状態に問題があるため,GaAsと同様にエピタキシャル成長は達成できたが,表面状態の改善には至らなかった。現在,GaSbに対し良好な基板処理条件を模索している。次に,膜厚の制御性を調べるため,原料の吸着層への光照射を繰り返した。成長速度は,本法により6A/繰り返し回数と原子オーダで膜厚制御出来ることが分かった。

This year は okazaki institute of molecular science の extreme ultraviolet facilities 専 with の ビ ー ム ラ イ ン (BL4A) に be 験 unit を set す る necessary が あ る た め, initial に, 専 made し の differential row 気 device を since, こ れ に existing の を a modified, such as growth device 続, vertical ち あ げ る こ と か ら into め た. は this study, new し い research eset で あ る た め, growth の others child を そ の field に 観 examine す る technique (RHEED な ど) を positive に take into れ て growth の others child を master す る こ と と, growth rate, growth layer の の basic items such as crystalline を Ming ら か に す る こ と に key を お い た. Be 験 は, raw material と し て DENn, DETe を use し, H_2 を キ ャ リ ア ガ ス と し て, VI/II を ほ ぼ 2 と し, pToT = 5 x 10 ^ < - > 5 Torr, p_ < DETe > = 10 ^ < - > 7-10 ^ 6 > < - Torr under line で っ た. 窓 (サ フ ァ イ ヤ) の presence of の influence を adjustable べ た, no し 窓 に limit っ て GaAs (100) on に room temperature で の film-forming が confirm さ れ, し か も エ ピ タ キ シ ャ ル growth し て い る こ と が RHEED, XRD, XPS に よ り か indeed め ら れ, more than 150 nm light の の wavelengths は film-forming に unseen fruit が no い こ と を Ming ら か に Youdaoplaceholder0 た. は growth speed, P_ < DETe > と に large total き く な り, P_ < DETe > = 3 x 10 ^ 6 > < - Torr degree very low に い の pressure で も 0.1 mum/h high と い numerical が must ら れ た. XPS, PL measurement に よ り, membrane に は C, O が recognize め ら れ な か っ た こ と か ら, good な growth line が わ れ て い る こ と が push examine さ れ た. し か し な が ら, RHEED 観 examine に よ る と, about 0.01 mum の thick さ で 2 dimensional growth か ら move 3 dimensional growth に り - わ り, atomic scale で は, wild れ た surface state に な っ て し ま う こ と が points か っ た. Growth を - え て も, ほ ぼ じ membrane thickness で growing form が - わ る こ と か ら ZnTe と GaAs と の の grid unconformity between の influence に よ る も の と push examine さ れ た. Grid unconformity に よ る less influence の な い GaSb を substrate と し た be 験 も try み た が, growth before の surface state に problem が あ る た め, GaAs と with others に エ ピ タ キ シ ャ ル growth は reached で き た が, surface state の improve に は to ら な か っ た. Now,GaSbに is suitable for <s:1> good な substrate processing conditions を moso pad て る る. The thickness of the film is に, the processing property is を adjusted べるため, the raw material <s:1> adsorption layer へ, the light is exposed to を, and the is returned to た. Growth rate によ, this method によ と 6A/ codene codene codene codene number と atoms <s:1> ダで film thickness produced る った とが fractions った った.

项目成果

M.Ikejiri: "Low temperature growth of ZnTe by synchrotron radiation using metalorganic sources" J.Vac.Sci.Technol.A12. (1994)

M.Ikejiri：“使用金属有机源通过同步加速器辐射低温生长 ZnTe”J.Vac.Sci.Technol.A12。

M.Ikejiri: "ZnTe growth by photo‐assisted metalorganic vapor phase epitaxy at atmospheric pressure" Applied Sur.Sci.70/71. 755-758 (1993)

M.Ikejiri：“在大气压下通过光辅助金属有机气相外延生长 ZnTe”Applied Sur.Sci.70/758 (1993)。

M.Nishio: "Construction of deposition system on beam line BL‐4A and epitaxial growth of ZnTe by synchrotron radiation" UVSOR Activity Report. 21. (1994)

M.Nishio：“在光束线 BL-4A 上构建沉积系统并通过同步辐射进行 ZnTe 外延生长”UVSOR 活动报告 21。（1994 年）

緒方敏洋: "有機金属を原料としたシンクロトロン放射光照射によるZnTeのエピタキシャル成長" 日本結晶成長学会誌. 20. 55- (1993)

Toshihiro Ogata：“使用有机金属材料通过同步辐射照射进行 ZnTe 的外延生长”日本晶体生长学会杂志 20. 55- (1993)。

M.Fujii: "Morphology and rotation twin in ZnSe on GaAs(111)" J.Material Sci.28. 4068-4072 (1993)

M.Fujii：“GaAs(111) 上 ZnSe 的形态和旋转孪生”J.Material Sci.28。