II-VI化合物超格子のMBE成長とその結晶学的・光物性的研究

II-VI族化合物超晶格的MBE生长及其晶体学和光物理研究

• 批准号: 04205127
• 负责人: 塩谷 繁雄
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo University of Technology
• 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-04205127/
• 关键词: II-VI化合物; 超格子; ZnSe; エピタキシャル成長; X線回折; 光物性; ルミネッセンス

短波長可視光領域で動作する光・電子デバイス、特に半導体レーザーを開発するための基礎となる高い量子閉込め効果を示すII-VI化合物半導体超格子をMBE成長法により作製することを目的とする。これに対する有力な候補として、ZnSeとそれよりバンドギャップの大きいlla-Vlb化合物のMgSeとの組合せによる多重量子井戸構造超格子を取り上げ、その作製を試み、結晶学的・光物性的評価を行った。GaAs(100)基板上に第1層ZnSe、第2層MgSeまたはZnMgSe、第3層ZnSeから成る3層構造を成長させた。最適基盤温度は380℃であった。X線回折測定により、MgSeは岩塩型、ZnMgSeは閃亜鉛鉱型であることがわかった。ZnMgSeのX線ロッキングカーブの半値幅は450″で、結晶性は極めてよいことがわかった。第2層ZnMgSeのものの光ルミネッセンスのスペクトルにはZnSeの自由・束縛励起子およびドナー・アクセプター対による発光線の他、ZnMgSeに起因する発光が3.1eV付近に観測された。これよりバンドギャップはその程度、Mgの全陽イオンに対する比は0.35程度と見積られる。次いで60層の繰り返しをもつ(ZnSe/ZnMgSe)_nの多重量子井戸超格層を成長させた。ZnSe井戸およびZnMgSeバリヤーの厚さはいずれも3nmである。GaAs基板をエッチングで除去し吸収スペクトルを測定した。12Kで、2.9eVにピークをもち、吸収係数3×10^4cm^<-1>程度の励起子吸収が観測された。温度上昇と共にこのピークは少し低エネルギー側にシフトし、常温まで明瞭に観測された。これよりこの励起子の結合エネルギーはバルクのZnSeのそれ(21meV)よりかなり大きいと推定され、この励起子はZnSe量子井戸に閉じ込められており、二次元的になっていることを示すものとみなされる。

Short wavelength visible light field operation of light, electron, special semiconductor, light source, light source For this purpose, we have conducted a series of experiments on the preparation and characterization of MgSe and ZnSe in the presence of multiple quantum wells. GaAs(100) on the substrate, the first layer ZnSe, the second layer MgSe, ZnMgSe, the third layer ZnSe, formed a three-layer structure. The optimum substrate temperature is 380℃. X-ray reflection determination, MgSe rock type, ZnMgSe flash lead type. ZnMgSe X-ray film The second layer of ZnMgSe is composed of two layers: ZnSe and ZnMgSe. The first layer of ZnMgSe is composed of two layers: ZnSe and ZnMgSe. The second layer of ZnMgSe is composed of two layers: ZnSe and ZnMgSe. The ratio of Mg to Mg is 0.35 and the ratio of Mg to Mg is 0.35. The next 60 layers of multiple quantum well supercells (ZnSe/ZnMgSe)_n will grow. ZnSe is the best source of ZnMgSe. GaAs substrate removal 12K, 2.9 eV, absorption coefficient 3× 10^4 cm<-1>, excitation absorption measurement The temperature rises and the temperature rises. The temperature rises and the temperature rises. This excitation driver is coupled to the ZnSe quantum well at (21meV), and the excitation driver is coupled to the ZnSe quantum well at 21 meV.