化合物半導体の光物性の制御

化合物半导体光学性质的控制

• 批准号: 01604005
• 负责人: 佐藤 勝昭
• 金额: $ 7.87万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and 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: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01604005/
• 关键词: マンガン添加二硫化銅アルミニウム; 時間分解発光分光; 半磁性半導体; ピコ秒レーザー分光; 光MBE成長; 残留歪; II_AーVI_B族化合物半導体; 発光中心の電子状態

(1)ワイドギャップIーIIIーVI_2族化合物CuAlS_2に添加されたMnイオンによる赤色発光機構を調べるため、無添加および0.01,0.1,1wt%のMnを添加した単結晶を作製し、窒素レーザ励起による時間分解スペクトルの測定を行った。この結果、母体とMnセンターとの間に欠陥準位を介したエネルギー伝達機構が存在することをつきとめた。また、CuAlS_2:Mnを用いたMIS構造のEL素子および分散型EL板を作製し動作を確認した。^<1)>(2)多色EL薄膜素子への応用が最近注目されているCaS、SrSなどのII_AーVI_B族化合物半導体での電子捕獲中心、発光中心の微視的構造を解明するため、各種の不純物を添加した高品質単結晶、粉末結晶、蒸着薄膜を作製し、発光特性、熱励起発光特性、光電流特性の測定を行い、これらの結晶中での電子準位の同定を行った。また、高純度単結晶中に然処置、放射線照射により色中心を導入し、その電子状態を明らかにした^2)(3)半磁性半導体の単結晶と薄膜を作製し、これらの磁気光学的性質を、レーザー分光法により調べ、この材料の応用性について研究した。特に本年度は、ホット・ウォール法によりエピタキシャル薄膜の成長について詳しく研究し、これを発展させて半磁性半導体超格子の作製を行った。この試料の特性を、ピコ秒発光分光法により評価し、磁性イオンに起因する「半磁性半導体超格子」特有の磁気光学的機能性を明らかにした。^<3)>(4)光照射MBE法ZnSe成長のRHEEDによるその場観察を行った。即ち紫外光照射がSe分子の表面滞在時間を低下させ、実効的な分子線強度比を変化させることが分った。RHEED振動の減衰割合の照射光強度依存性から三次元成長が促進されることを示し、表面モフォロジー悪化につながる等の結果を得た。また、ZnSe/GaAsエピ層における残留歪を励起子発光の偏光性から調べ、格子緩和に伴う転移等の導入が結晶性の劣化をもたらすことを指摘した。^<4)>(^<1)>佐藤、^<2)>国府田、^<3)>岡、^<4)>斉藤)

(1) ワ イ ド ギ ャ ッ プ I ー III ー VI_2 family compound CuAlS_2 に add さ れ た Mn イ オ ン に よ る red light 発 institutions を adjustable べ る た め, without adding お よ び 0.01, 0.1, 1 wt % の Mn を add し た 単 し the crystallization を cropping, smothering レ ー ザ wound up に よ る time breakdown ス ペ ク ト ル の line measurement を っ た. こ の results, maternal と Mn セ ン タ ー と の に owe 陥 allowed a を interface between し た エ ネ ル ギ ー 伝 of institutions exist が す る こ と を つ き と め た. Youdaoplaceholder0, CuAlS_2:Mnを construct <s:1> EL particle および dispersed EL plate を with た たMIS to make <s:1> action を confirm た. ^ (1) > (2) the multicolor EL film element child へ の 応 with が attention recently さ れ て い る CaS, SrS な ど の II_A ー VI_B family compound semiconductor で の electronic capture center, 発 light の slightly depending on the structure of the を interpret す る た め, various の impurity content を add し た 単 crystallization, high quality crystal powder, steamed film を し, 発 optical characteristics, The determination of the light-emission characteristics and photocurrent characteristics of thermal excitation <s:1> is carried out in を rows を, and the で <s:1> electron level <e:1> in <s:1> れら <e:1> <s:1> crystallization is determined in を rows った. ま た, high purity 単 crystallization of に 処 place, radiation に よ り color center を import し, そ の electronic state を Ming ら か に し た ^ 2) (3) a magnetic semiconductor の 単 crystallization と film を as し, こ れ ら の magnetic 気 optical properties を, レ ー ザ ー spectrometry に よ り べ, こ の material の 応 use sex に つ い て research し た. Trevor に は this year, ホ ッ ト · ウ ォ ー ル method に よ り エ ピ タ キ シ ャ の ル film growth に つ い て detailed し く research し, こ れ を 発 exhibition さ せ て half magnetic semiconductor superlattice の cropping を line っ た. こ の sample の characteristics を, ピ コ seconds 発 light spectrometry に よ り review 価 し, magnetic イ オ ン に cause す る "half magnetic semiconductor superlattice" unique magnetic 気 の optical functional を Ming ら か に し た. ^<3)>(4) Light irradiation MBE method ZnSe growth <s:1> RHEEDによるそ <s:1> field 観 observation を line った Ultraviolet light namely ち が Se molecular の surface in the low time を さ せ, be な molecular line strength sharper than を variations change さ せ る こ と が points っ た. RHEED の vibration damping cut close の irradiation light intensity dependence か ら three-d が promoting さ れ る こ と を し, surface モ フ ォ ロ ジ ー 悪 change に つ な が る の results such as を た. ま た, ZnSe/GaAs エ ピ layer に お け る residual slanting を excitation screwdriver 発 の polarizing light sexual か ら べ, moderate に with grid う planning move etc. の import が crystalline の degradation を も た ら す こ と を blame し た. ^<4)>(^<1)> Sato, ^<2)> Kunifuda, ^<3)> Okada, ^<4)> Saito

项目成果

K.Sato,K.Ishii,K.Ohe and K.Watanabe: "Time-Resolved Photoluminescence Spectra in Mn-Doped Single Crystals of CuAlS_2" Jpn.J.Appl.Phys.

K.Sato、K.Ishii、K.Ohe 和 K.Watanabe：“CuAlS_2 Mn 掺杂单晶中的时间分辨光致发光光谱”Jpn.J.Appl.Phys。

T.Koda and Y.Kaneko: "Proc.3rd CECRI Research Conference:Luminescence[Phenomena,Materials & Deveces]" Nova Science Publishers, inpress (1990)

T.Koda 和 Y.Kaneko：“Proc.3rd CECRI 研究会议：发光[现象、材料

K.Sato,K.Ishii,S.Matsuda and S.Mizukawa: "Electroluminescence Spectra in Manganese-Doped CuAlS_2" Springer Proceedings in Physics,. Vol.38. 390-393 (1989)

K.Sato、K.Ishii、S.Matsuda 和 S.Mizukawa：“锰掺杂 CuAlS_2 中的电致发光光谱”施普林格物理学报，。

J.Rennie,E.Nakazawa and T.Koda: "Trapping States in CaS Single Crystals,Films and Powders as Revealed Using the Technique of Transient Thermoluminescence" Jnn.J.Appl.Phys.29(PTl). (1990)

J.Rennie、E.Nakazawa 和 T.Koda：“利用瞬态热释光技术揭示 CaS 单晶、薄膜和粉末中的捕获态”Jnn.J.Appl.Phys.29(PTl)。

A. Watanabe; H. Saito; Y. Ishida; T. Yajima: "A rapid scanning interferometric autocorrelator for monitoring femtosecond pulses" Optics Communications. 69. 405-408 (1989)

A. 渡边；