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IIーVI族化合物の超格子構造と新物性

II-VI族化合物的超晶格结构和新物理性质

基本信息

批准号：
01604011
负责人：
藤田茂雄
金额：
$ 7.23万
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：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

IIーVI族半導体による可視〜紫外域光機能デバイス実現のための基礎技術の確立を目指し、結晶構造や物性の人工的な制御が期待できる超格子構造を取り上げた。即ち、界面急峻性の優れた超格子作製技術の確立、超格子の電子的・光学的特性の解明、新しい物性の探索とその物性の応用により、IIーVI族半導体による新機能性材料創出のための基礎技術を築いてゆくことを目的に研究を行った。得られた成果を以下に示す。1.MOMBE成長中のRHEED観察を基に、原子層レベルで制御された超格子の作製を目指した。GaAs基板を成長前に(NH_4)_2S_x溶液に浸すという処理を施すことにより、成長室内で400°C程度に加熱するだけで極めて平坦な表面に得られ、二次元成長によるZnSーZnSe超格子の作製が可能となった。この超格子は13meVという狭いPL半値幅を示した(藤田)。2.超格子によるさらに新しい機能性開拓を目指し、IIーVI族半導体とIIIーV族半導体の多層構造作製のための成長条件を明らかにした(藤田)。3.MBEによりZnSe、ZnTeのALE成長を行い、各層が1〜4分子層からなるZnSeーZnTe超格子のTEM、X線回折、ラマン分光による評価から、ALEにより各層の厚さを原子層レベルで正確に制御できることが分かった(ZnSe)_1ー(ZnTe)_1超格子においては、Te原子、Teクラスタに束縛された励起子によるPLが見られた。また、MOMBEによりZnSeのALEを行い、通常の方法に比べ約150°C成長温度が低減された(小長井)。4.HWE法により、ZnSeーZnS、ZnTeーZnSe超格子に対しLi、Pの添加が可能となり、ZnTeーZnS超格子においてホール濃度5×10^<15>cm^<ー3>のP型層が得られた。CdSーZnS超格子を用いて、ガラス/ITO/Ta_2O_5/活性層/Ta_2O_5/Al構造のEL素子を作製した。超格子を活性層に用いることにより、ZnS(Mn)単体に比べ輝度は低いがしきい値が半分になり、応用上望ましい機能を持つことが分かった(藤安)。

Group II and VI semiconductors are visible and ultraviolet-domain optical functions have been established, the basic technology has been established, and the crystal structure and physical properties have been artificially controlled. That is, the establishment of the super-lattice manufacturing technology for the sharpness of the interface, the elucidation of the electronic and optical properties of the super-lattice, and the exploration of new physical properties. The basic technology for the creation of new functional materials for Group II and VI semiconductors is based on the purpose of research and development. The obtained results are shown below. 1.MOMBE’s growing RHEED watch, the atomic layer control, and the super-lattice production system. The GaAs substrate was immersed in the (NH_4)_2S_x solution before growth and treated at 400°C in the growth chamber. The degree of heating is high, the flat surface is flat, and the two-dimensional growth is possible when ZnS is super lattice.このSuper grid は13meVという narrow PL half value width をshow した (Fujita). 2. Super lattice new functional development and multi-layer structure production of II and VI semiconductors and III and V semiconductors and growth conditions (Fujita). 3.MBE, ZnSe, ZnTe, ALE growth, each layer, 1~4 molecular layers, からなるZ Each layer of nSeーZnTe superlattice TEM, X-ray folding, ラマン spectroscopic tester, ALE filterの thick atomic layer レベルでcorrect control できることが分かった(ZnSe)_1ー(ZnTe) _1 Super lattice においては, Te atom, Te クラスタに restraint された力开子によるPL が见られた.また、MOMBEによりZnSeのALEを行い、Normal method に than べThe growth temperature is about 150°C and the growth temperature is reduced された (small Nagai). 4. HWE method, ZnSe, ZnS, ZnTe, ZnSe super lattice, Li, P, it is possible to add , ZnTeーZnS super lattice においてホール concentration 5×10^<15>cm^<ー3>のP-type layer is obtained. CdSーZnS superlattice is made of EL elements with a structure of いて and ガラス/ITO/Ta_2O_5/active layer/Ta_2O_5/Al. The active layer of the super lattice is made of stainless steel, and the ZnS (Mn) monomer has lower brightness than the original one.しきい値が半分になり, 応上看ましい Function をhold つことが分かった(Fujiyasu).