テルル化亜鉛ホモエピタキシャル膜の有機金属化学気相法による成長と成長機構の解明

有机金属化学气相沉积碲化锌同质外延薄膜的生长及生长机理的阐明

• 批准号: 01604021
• 负责人: 小川 博司
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Saga 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01604021/
• 关键词: 有機金属化学気相成長; テルル化亜鉛; 四重極質量分析計; ジメチル亜鉛; ジェチルテルル; 常圧; レーザー光照射; 低温成長

本研究では、高品質ZnTe膜の達成を目指すため有機金属化学気相成長法に注目し、これによる低温成長を図るため、1)原料ガスの高い分解効率が期待できる常圧成長と2)光援成長を取り上げ、成長特性を明らかにしようとした。本研究により、常圧成長は、低圧成長に比べて高い成長速度が得られることが明かとなり、ZnTeの低温成長に有用であることを示した。更に、高い基板温度で成長速度が減少するという低圧成長では見られない成長特性の特徴をもつことが判明し、低圧成長と常圧成長とでは、成長機構が異なることが分かった。常圧成長の特徴を明確にするため、原料の分解状況を四重極質量分析計により測定した。その結果、低圧成長と異なり、常圧の場合にはDMZn、DETe共に熱分解が十分進むこと、高い基板温度でアダクトが形成されることを明らかにした。これらの結果から、常圧の場合の成長特性を定性的に説明付けることができた。光援低圧成長に対しては、光源としてArイオンレーザーを用いた。基板に垂直にレーザー光を照射することにより、低い基板温度で高い成長速度が得られることを実験的に明らかにした。光照射の無い場合、成長はDETeの熱的安定性に支配されるため、低温での成長が困難であることを示したが、レーザー光照射により250℃という非常に低い温度での成長が達成できることを明らかにし、本法がZnTeの低温成長に有用であることが言えた。DMZnのDETe自体を直接分解させるには紫外光が必要であるので、本研究で用いた波長では気相中での原料ガスの光分解は無視できると考えられる。これを確かめるため、低い基板温度で基板に平行にレーザー光を照射させてみた。その結果、成長は殆んど認められなかった。更に、レーザー光照射口の窓にも成長が認められないことも確かめており、レーザー照射により基板表面で反応が促進されるものと予想できた。

In this study, the achievement of high quality ZnTe films by organometallic chemical phase growth method was studied. 1) High decomposition efficiency of raw materials was expected. 2) Photoassisted growth was obtained. In this study, the growth rate of ZnTe at low and constant pressures was higher than that at low temperatures. In addition, the growth rate of high and medium substrate temperature decreases, and the characteristics of growth characteristics of low and medium substrate temperature decrease. The characteristics of constant pressure growth are clearly defined, and the decomposition status of raw materials is determined by quadruple mass analysis. As a result, DMZn and DETe are thermally decomposed at low and constant pressures. The growth characteristics of the results of this study are described qualitatively in terms of temperature and pressure. Light source low voltage growth The substrate temperature is low, the growth rate is high, and the substrate temperature is high. In the absence of light irradiation, the growth of DETe is dominated by thermal stability, and the growth of ZnTe at low temperatures is difficult. In the absence of light irradiation, the growth of ZnTe at very low temperatures is achieved. DMZn and DETe itself can be directly decomposed even if ultraviolet light is necessary. However, the wavelength used in this study ignores the photolysis of raw materials in the gaseous phase. The substrate temperature is low, and the substrate temperature is low. The results, growth and development are not recognized. In addition, the growth of the substrate surface is promoted by the irradiation of light.

项目成果

西尾光弘,小川博司: "ZnTe Growth and In Situ Gas Analyses in LowーPressure MOVPE" Jpn.J.Appl.Phys.29. 145-149 (1990)

Mitsuhiro Nishio、Hiroshi Okawa：“低压 MOVPE 中的 ZnTe 生长和原位气体分析”Jpn.J.Appl.Phys.29 (1990)。

小川博司,西尾光弘: "Photoluminescence of ZnTe homoepitaxial layers grown by metalirganic VaporーPhase epitaxy at low Pressure" J.Appl.Phys.66. 3919-3921 (1989)

Hiroshi Okawa、Mitsuhiro Nishio：“低压金属气相外延生长的 ZnTe 同质外延层的光致发光”J.Appl.Phys.66 (1989)。

西尾光弘,小川博司,吉田明: "LowーPressure MOCVD growth of ZnTe and observation of gas reaction" Vacuum. (1990)

Mitsuhiro Nishio、Hiroshi Okawa、Akira Yoshida：“ZnTe 的低压 MOCVD 生长和气体反应的观察”真空 (1990)。