結晶成長の原子レベル制御

1.原子層レベルの成長制御が可能なALE法を用いてZnSe/CdSe超格子構造を作製した。RHEED反射強度のその場観察からZn面上に比較してCd面上ではSe原子が付着しにくいことを見いだした。井戸層のCdSeが1、2、3、4MLの多重量子井戸構造で超格子のX線回折サテライトピークと量子井戸準位からの発光を観測した。窒素ガス励起セルを開発し、p=1×10^<16>〜8×10^<17>cm^<-3>のp形ZnSeを成長した。(松本)2.光援助MBE法では、GaAs上のZnSeのエピタキシャル成長の臨界膜厚が厚くなり、自由励起子発光強度が増加した。これは表面吸着原子の泳動が促進された結果と考えられる。また光照射によって種々の不純物に束縛された励起子発光強度が変化した。これは不純物の光脱離とZnあるいはSe原子の光脱離との差による不純物取り込み量の変化で説明される。(更家、松村)3.ガスビームフロー形反応管を用いて、2インチサファイア基板上へAlNエピタキシャル成長を行い、さらにこのAlN膜を用いてGHz帯弾性表面波素子を試作した。従来、良好な結晶性並びにデバイス特性を有するAlN膜は、数mmの基板にしか成長できなかった。2インチ基板に成長したAlNを用いて、良好な遅延時間温度特性を有する1.4〜2.4GHzのSAWデバイスを再現性良く製作できるようになった。(坪内)4.毒性が低く、低温成長に適したTBPを用いたOMVPE成長において、平坦な清浄表面の得られる(NH_4)_2・Sx基板表面処理を組み合わせてAlP/GaP短周期超格子の成長を行った。この超格子層に対して動力学的X線回折シミュレーションを用いた構造解析を行った結果、本成長方法により平均揺らぎが1ML以下の原子レベルで急峻かつ平坦な短周期超格子が実現できることが分かった。(若原)

1.原子層レベルの成長制御が可能なALE法を用いてZnSe/CdSe超格子構造を作製した。RHEED反射強度のその場観察からZn面上に比較してCd面上ではSe原子が付着しにくいことを見いだした。井戸層のCdSeが1、2、3、4MLの多重量子井戸構造で超格子のX線回折サテライトピークと量子井戸準位からの発光を観測した。窒素ガス励起セルを開発し、p=1×10^<16>〜8×10^<17>cm^<-3>のp形ZnSeを成長した。(松本)2.光援助MBE法では、GaAs上のZnSeのエピタキシャル成長の臨界膜厚が厚くなり、自由励起子発光強度が増加した。これは表面吸着原子の泳動が促進された結果と考えられる。また光照射によって種々の不純物に束縛された励起子発光強度が変化した。これは不純物の光脱離とZnあるいはSe原子の光脱離との差による不純物取り込み量の変化で説明される。(更家、松村)3.ガスビームフロー形反応管を用いて、2インチサファイア基板上へAlNエピタキシャル成長を行い、さらにこのAlN膜を用いてGHz帯弾性表面波素子を試作した。従来、良好な結晶性並びにデバイス特性を有するAlN膜は、数mmの基板にしか成長できなかった。2インチ基板に成長したAlNを用いて、良好な遅延時間温度特性を有する1.4〜2.4GHzのSAWデバイスを再現性良く製作できるようになった。(坪内)4.毒性が低く、低温成長に適したTBPを用いたOMVPE成長において、平坦な清浄表面の得られる(NH_4)_2・Sx基板表面処理を組み合わせてAlP/GaP短周期超格子の成長を行った。この超格子層に対して動力学的X線回折シミュレーションを用いた構造解析を行った結果、本成長方法により平均揺らぎが1ML以下の原子レベルで急峻かつ平坦な短周期超格子が実現できることが分かった。(若原)