ラジカル支援有機金属気相堆積法によるp型セレン化亜鉛薄膜の作成と評価

自由基辅助金属有机气相沉积p型硒化锌薄膜的制备与评价

• 批准号: 06650769
• 负责人: 野田 泰稔
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650769/
• 关键词: セレン化亜鉛; 薄膜; 有機金属気相堆積法; 窒素添加; ラジカル発生剤; 三弗化窒素; フォトルミネッセンス; ドナー-アクセプター対

セレン化亜鉛(ZnSe)による青色波長領域発光デバイス実現のためには、その成膜時に、膜中に原子状窒素を取り込むことが重要とされる。本研究ではラジカル支援有機金属気相堆積法(MOCVD)によりZnSe薄膜の作成し、ラジカル発生剤添加の効果を成長速度および窒素添加の観点から検討した。薄膜の成長条件は、GaAs(100)基板を用い、常圧下で、原料ガスとしてジエチル亜鉛およびジエチリセレンを、搬送ガスに水素を用い、ラジカル発生剤として三弗化窒素(NF_3)を添加し、成長時間1時間、成長温度674-773Kとした。得られたZnSe薄膜について、段差計による膜厚測定、77Kにおけるフォトルミネッセンス測定および走査電子顕微鏡による表面形態の観測を行った。その結果、ラジカル発生剤無添加の場合、成長の活性化エネルギーは従来の報告の値に一致した。またフォトルミネッセンススペクトルは成長温度およびガス流量に依存するが、全体として、ドナーに束縛された励起子による発光は支配的であった。NF_3添加の場合、添加量が少ない領域では、添加量に伴い成長速度が徐々に増大するが1.7×10_<-7>mol/s以上において、成長速度は約5倍増大することが知られた。またフォトルミネッセンススペクトルは無添加の場合と大きく異なり、ドナー-アクセプター対発光が支配的となり、その発光ピークのエネルギーおよび強度はNF_3添加量に依存する。この結果はNF_3中の原子状窒素が成長膜中に取り込まれ、アクセプターとして作用していることを示している。得られた薄膜の電気的特性の評価は今後の検討課題である。またNF_3添加により成長速度の急激な増大のおこる領域では、薄膜表面の凹凸が激しく、フォトルミネッセンススペクトルでは発光強度の低下と深い準位からの発光ピークが観測され、非発光性再結合中心や会合欠陥の導入による、薄膜の品質の低下が認められ、今後高品質ZnSe薄膜の成長条件をさらに検討する必要があることを示している。

セ レ ン 亜 lead (ZnSe) に よ る cyan light wavelength domain 発 デ バ イ ス be presently の た め に は, そ の に when film, membrane を に atoms form smothering in take り 込 む こ と が important と さ れ る. This study で は ラ ジ カ ル support organic metal 気 phase accumulation method (MOCVD) に よ り ZnSe thin film の し, consummate ラ ジ カ ル 発 raw tonic add の unseen fruit を growth お よ び smothering element to add の 観 point か ら beg し 検 た. Film は の growth conditions, GaAs (100) substrate を い, often under the 圧 で, raw material ガ ス と し て ジ エ チ ル 亜 lead お よ び ジ エ チ リ セ レ ン を, move send ガ ス に water element を い, ラ ジ カ ル 発 raw tonic と し て three, smothering element (NF_3) を add し, growth time 1 time, growth temperature 674-773 k と し た. Have ら れ た ZnSe thin film に つ い て, period of poor に よ る film thickness determination, 77 k に お け る フ ォ ト ル ミ ネ ッ セ ン ス determination お よ び walkthrough electronic 顕 micromirror に よ る surface morphology の 観 measuring line を っ た. Youdaoplaceholder0 <s:1> results, ラジカ ラジカ no addition of activators in <s:1> cases, growth <s:1> activation エネ <s:1> ギ ギ <s:1> 従 従 従 <s:1> report <s:1> values に consistent た た. ま た フ ォ ト ル ミ ネ ッ セ ン ス ス ペ ク ト ル は growth temperature お よ び ガ ス flow に dependent す る が, all と し て, ド ナ ー に bound さ れ た excitation screwdriver に よ る 発 light は dominate で あ っ た. NF_3 add の occasions, add fewer が な い field で は, adding quantity に with い growth が xu 々 に raised large す る が 1.7 x 10 _ < 7 > mol/s above に お い て, growth speed は about 5 times raised large す る こ と が know ら れ た. ま た フ ォ ト ル ミ ネ ッ セ ン ス ス ペ ク ト ル は without adding の big occasions と き く different な り, ド ナ ー - ア ク セ プ タ ー 発 light が dominate the seaborne と な り, そ の 発 light ピ ー ク の エ ネ ル ギ ー お よ び strength は NF_3 amount に dependent す る. こ の results は NF_3 が の atoms form smothering in growth in the membrane に take り 込 ま れ, ア ク セ プ タ ー と し て role し て い る こ と を shown し て い る. The characteristics of the られた thin film <s:1> electrical properties are evaluated 価 and 価. Future research topics will be discussed in 検 and である. ま た NF_3 add に よ り growth の nasty shock な raised big の お こ る field で の は, film surface concave and convex が excitation し く, フ ォ ト ル ミ ネ ッ セ ン ス ス ペ ク ト ル で は 発 low light intensity の と deep い quasi a か ら の 発 light ピ ー ク が 観 measuring さ れ, non 発 optical recombination center meet や owe 陥 の import に よ る, film の low quality の が recognize め ら れ, In the future, the <s:1> growth conditions をさらに検 for high-quality ZnSe films, する, する, がある, <s:1>, とを and とを are necessary, がある, <e:1>, て, and る.

项目成果

M.Mikami,K.-S.Park,Y.Noda and Y.Frukawa: "Radical-assisted metalorganic chemical vapor deposition of ZnSe" Journal of Crystal Growth. 140. 429-431 (1944)

M.Mikami、K.-S.Park、Y.Noda 和 Y.Frukawa：“ZnSe 的自由基辅助金属有机化学气相沉积”晶体生长杂志。