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III_2VI_3化合物を基本とする自発的量子箱構造を持つ半導体の構造と物性

基于III_2VI_3化合物的自发量子盒结构半导体的结构与物理性质

基本信息

批准号：
07650006
负责人：
中村吉男
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

III_2VI_3化合物半導体Ga_2Se_3,(Ga_xIn_<1-x>)_2Se_3,Ga_2Te_3の構造と物性について、電子回折・高分解能電子顕微鏡法、粉末X線回折-リ-トヴェルト解析、透過光吸収スペクトル測定、旋光能測定を通じて、以下のことを明らかにした。1.Ga_2Se_3 低温相である空孔規則相の構造について、X線回折-リ-トヴェルト解析により、空孔は閃亜鉛鉱型構造の[112]方向にジグザグ配列していること、Se原子の配位数は平均配位数に近い2配位と3配位があり、その比は1:2であること、構造空孔回りの原子は空孔を埋めるように系統的に変位していた。630°Cで構造相変態を起こすが、高温相は基本的に4配位を指向し、{111}空孔面を形成していたので、従来考えられていたような規則-不規則相変態ではなく、規則-メソスコピック(不規則)相変態であることを明らかにした。2.(Ga_xIn_<1-x>)_2Se_3 電子回折・高分解能電子顕微鏡法にて(Ga_xIn_<1-x>)_2Se_3の構造と空間群を決定した。すなわちウルツ鉱型を基本とし、III属副格子上の1/3を占める構造空孔はC軸に沿ってらせん状に配列していた。空間群はP6_1またはP6_5であった。空間群に対応する半導体としての新物性-旋光性を確認した。組成xを調節することにより半導体としてのバンドギャップを変化させ、これに対応する旋光分散を測定したところ赤色光と近赤外光に対し最大200deg/mmにも達する巨大旋光能を実現できた。3.Ga_2Te_3 平均配位数よりかけ離れた4配位のTe原子を効率的につくるため{111}空孔面が約10枚ごとに規則的に配列したメソスコピック規則相を見いだし、その相安定性を議論した。

The structure and physical properties of III_2VI_3 compound semiconductors Ga_2Se_3,(Ga_xIn_ )_2Se_3<1-x>, Ga_2Te_3 were investigated by electron microscopy, X-ray diffraction analysis, optical absorption and optical rotation measurements. 1. The structure of Ga_2Se_3 low temperature phase is composed of regular phase with voids. X-ray retroflexion analysis shows that the coordination number of Se atoms is nearly 2:3, and the ratio of Se atoms to Se atoms is 1:2. The structure of regular phase with voids is composed of the structure of lead and selenium atoms. 630°C structural phase transition state, high temperature phase, basic 4-coordinate orientation,{111} void surface formation, to study the regular-irregular phase transition state, regular-irregular phase transition state. 2. (Ga The <1-x>structure and space group of (Ga_xIn_)_2Se_3 were determined by electron microscopy with high resolution energy<1-x>. The structural holes are arranged along the C-axis in the basic lattice and the third lattice. Space group P6_1 P6_5. A new physical property of semiconductor in space group-optical activity was confirmed. The composition of the semiconductor is adjusted to the maximum of 200deg/mm. 3. The average coordination number of Ga_2Te_3 is about 10. The coordination number of Te atoms in Ga_2Te_3 is about 4. The phase stability of Te atoms in Ga_2Te_3 is discussed.