表面制御原子層エピタキシー法によるSiC純正結晶の製作と光物性制御

表面控制原子层外延法制备纯SiC晶体并控制光学性能

• 批准号: 04205069
• 负责人: 冬木 隆
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04205069/
• 关键词: シリコンカーバイド; 原子層エピタキシー; 表面超構造; 青色発光ダイオード

本研究は表面制御原子層エピタキシー法を用いて、広禁制帯幅半導体シリコンカーバイド(SiC)の高品質結晶を製作し、紫〜青色を含む全可視領域にわたる光物性を制御することを目的とする。我々は、表面ステップ密度の制御によりステップフロー成長を誘起促進させ、極めて高品製のSiC成長層を得ることに成功した。本年度に得られた主な成果は下記の通りである。1.原子ステップ制御法によりSiCの結晶成長低指数面に数度の傾斜をつけた基板を用いることにより、ステップフロー成長を促進させ、1200〜1500℃の低温で高品質の6H-SiC単結晶が得られた。成長機構においては、坂界層中の反応種の拡散律速となることを実験的理論的に明らかにした。2.4H-SiCの成長と青色発光ダイオードの製作禁制帯幅が大きく(3.24eV)、電子移動度が高い4H-SiCの高品質成長層を再現性良く得る技術を確立した。極めて表面平担性に優れており、p、nの価電子制御も容易である。発光センターとしてアルミニウムを添加した青色発光ダイオード(LED)を製作したところ、実用化に適用可能な色純度の優れた青色発光が得られることが判明した。本年度の研究の結果、表面制御原子層エピタキシーの成長機構が明らかになった。さらに、4H-SiCという新しい材料の発光デバイスとしての可能性を示した。今後は、我々が開発した表面超格子制御法による原子層エピタキシーを活用した単原子層局在発光中心の導入を行い、量子効果を誘起して、発光波長の短波長化、効率の増大を図る必要がある。

In this study, the surface control atomic emission spectroscopy method is used to control the optical properties of the optical properties in the full visual field. In this study, in this study, the surface control atomic emission measurement method is used to control the optical properties of the semi-metallic materials (SiC). The results show that the purple-cyan color contains the optical properties of the whole visual field. We use the surface density control system to promote the growth of high-quality SiC for long-term success. This year, we will get a general understanding of the results of the main results. 1. The growth of the low-index surface of the low-index surface, the growth of the SiC substrate, the growth of the substrate, the growth of the temperature, the temperature, the The growth organ has been responsible for the demonstration and demonstration of the theory of anti-law and speed regulation in both the Sakajie and the Sakai area. When 2.4H-SiC grows up, the green light quality equipment can be used to prohibit the use of large amplitude equipment (3.24eV), high degree of electronic movement, high quality, high quality, high On the surface, it is easy to control the power supply of the electronic system. Add cyan light to green light (LED), and use the possible color density to get the cyan light. The results of this year's research and the surface control of atomic energy production have been clearly demonstrated by the organization for the growth of atomic energy consumption. The possibility is indicated by the new material, the light, the 4H-SiC, the possibility, and the possibility. In the future, we are going to use the surface superlattice system, the atomic energy system, the atomic energy board, the optical center, the quantum laser, the photoluminescence wavelength, the short wave length, and the optical efficiency.

项目成果

Tatsuo Yoshinobu: "Heteroepitaxial Growth of Single Crystalline 3C-SiC on Si Substrates by Gas Source Molecular Beam Epitaxy" Journal of Applied Physics. 72. 2006-2013 (1992)

Tatsuo Yoshinobu：“通过气源分子束外延在硅衬底上异质外延生长单晶 3C-SiC”应用物理学杂志。

Tsunenobu Kimoto: "Stip-Controlled Epitaxial Growth of 4H-SiC and Doping of Ga as a Blue Luminescent Center" Japanese Journal of Applied Physics. 32. (1993)

Tsunenobu Kimoto：“4H-SiC 的条带控制外延生长和 Ga 掺杂作为蓝色发光中心”日本应用物理学杂志。

Tsunenobu Kimoto: "Growth Mechanism of 6H-SiC in Step-Controlled Epitaxy" Journal of Applied Physics. 73. (1993)

Tsunenobu Kimoto：“步进控制外延中 6H-SiC 的生长机制”应用物理学杂志。

Tatsuo Yoshinobu: "Cracking of Saturated Hydrocarbon Gas Molecular Beam for Carbonization of Si(001)Surface" Japanese Journal of Applied Physics. 31. L1580-L1582 (1992)

Tatsuo Yoshinobu：“用于 Si(001) 表面碳化的饱和烃气体分子束的裂解”日本应用物理学杂志。

Tatsuo Yoshinobu: "Lattice-Matched EpitaxialGrowth of Single Crystalline 3C-SiC on 6H-SiC Substrates by Gas Source Molecular Beam Epitaxy" Applied Physics Letters. 60. 824-826 (1992)

Tatsuo Yoshinobu：“通过气源分子束外延在 6H-SiC 衬底上进行单晶 3C-SiC 的晶格匹配外延生长”应用物理快报。