化合物半導体の伝導性制御に関する研究

化合物半导体电导率控制研究

• 批准号: 01604023
• 负责人: 青木 昌治
• 金额: $ 6.78万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 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-01604023/
• 关键词: IIーVI族化合物半導体; MOMBE; ALE; 溶液成長; 減圧CVD; 歪超格子; アクセプタ不純物; 格子整合

高品位・高純度なZnS,ZnSe結晶は、電気伝導型を制御するために添加した不純物や発光中心の基礎物性を解明するために欠かせない基礎材料である。高品位ZnSe薄膜単結晶の成長法として有機金属分子線エピタキシャル成長法において、原料ガスをあらかじめ熱分解させてから時間間隔をおいて交互に基板上に導くことにより結晶を1分子層づつ成長させる方法を初めて採用し、その結果表面平坦性がきわめて良好でかつ深井不純物準位からの発光がなく励起子領域にのみ発光がみられる高品位の結晶を得た。ZnS、ZnSeバルク単結晶の溶液成長において新たにSb、ZnSb、Sb_<0.4>Se_<0.6>などの溶媒を採用し、Sbの混入が極めて少ない高品位バルク結晶が成長することをEPMAによる定量分析とフォトルミネッセンス(PL)の測定より明らかにした。GaAs基板とZnSeエピタキシャル成長層との格子不整合による界面欠陥の発生を防ぐために、ZnSeーZnS歪超格子により格子整合をとる方法を独自に提案し、整合のとれた完全結晶を得るためにはZnSとZnSeの膜厚比を0.05にしZnS層の厚さを13Å以下とすればよいことを理論計算により示すとともに実際に歪格子を作製しこの方法の有効性を示した。アクセプタ不純物であるNの原料にNH_3を用いた減圧気相エピタキシャル成長法において成長系内圧力、基板温度、高周波プラズマの存在がNの添加効率にあたえる影響をしらべイオン衝撃を少なくしながらNH_3の分解を高めると結晶性を劣化させないでNを高濃度に添加できることをはじめて明らかにした。さらに常圧有機金属化学気相成長法においてLiとNの共添加をおこないアクセプターを高濃度に添加できることを示した。Sb溶媒、Sb_<0.4>Se_<0.6>溶媒にLiを添加してZnS、ZnSeの結晶を成長させ、Liがアクセプターとして添加されていることをPL測定により初めて明らかにした。

High grade and high purity ZnS,ZnSe crystal, electrical conductivity control, addition of impurities, light emission center, basic physical properties, etc. High grade ZnSe thin film single crystal growth method: organic metal molecular line growth method: raw material growth method: thermal decomposition method: time interval: interaction method: substrate growth method: initial adoption method: The result is good surface flatness, high impurity level, high light emission and high grade crystallization. The solution growth of ZnS, ZnSe and Sb crystals is characterized by the use of <0.4><0.6>solvent, Sb and Sb mixing, and the quantitative analysis of Pb (PL). GaAs substrate ZnSe layer thickness ratio is 0.05 and ZnS layer thickness ratio is 13. NH_3 is used as a raw material for N impurities, and the pressure reduction phase is used as a growth method. The internal pressure of the growth system, the substrate temperature, and the presence of high frequency waves affect the addition efficiency of N. The organic metal phase growth method at normal pressure can be used for the co-addition of Li and N. Sb solvent, Sb_<0.4>Se_<0.6>solvent Li addition, ZnS, ZnSe crystal growth, Li addition, PL measurement

项目成果

H.Oniyama,S.Yamaga and A.Yoshikawa: "Growth of LatticeーMatched ZnSeーZnS Superlattices onto GaAs Substrates by Metalorganic Molecular Beam Epitaxy" Japanese Journal of Applied Physics. 28. L2137-L2140 (1989)

H.Oniyama、S.Yamaga 和 A.Yoshikawa：“通过金属有机分子束外延在 GaAs 衬底上生长晶格匹配的 ZnSe-ZnS 超晶格”，《日本应用物理学杂志》28。L2137-L2140 (1989)。

A.Yoshikawa,S.Matumoto,S.Yamaga and H.Kasai: "Use of Dimethyl Hydrazine as a New AcceptorーDopant Source in Metalorganic Vapor Phase Epitaxy of ZnSe" Journal of Crystal Growth.

A. Yoshikawa、S. Matumoto、S. Yamaga 和 H. Kasai：“使用二甲基肼作为 ZnSe 金属有机气相外延中的新受主掺杂剂源”晶体生长杂志。

S.Onome,T.Yamada,M.Sano and M.Aoki: "Relationship between Surface Treatment of ZnTe Substrates and Morphology of CdSe Epitaxial Layers in Liquid Phase Epitaxy" Japanese Journal of Applied Physics. 28. 1648-1653 (1989)

S.Onome、T.Yamada、M.Sano 和 M.Aoki：“液相外延中 ZnTe 衬底的表面处理与 CdSe 外延层形态之间的关系”日本应用物理学杂志。

T.Matumoto,T.Iijima and H.Goto: "Low Pressure VPE of InーDoped ZnSe with Controlled Electrical Properties" Journal of Crystal Growth.

T. Matumoto、T. Iijima 和 H. Goto：“具有受控电性能的 In-Doped ZnSe 的低压 VPE”晶体生长杂志。

A.Yoshikawa,H.Oniyama,H.Yasuda,S.Yamaga and H.Kasai: "Growth Kinetics in MOMBE of ZnSe Using Dimethylzinc and Hydrogen Selenide as Reactants" Journal of Crystal Growth. 94. 69-74 (1990)

A.Yoshikawa、H.Oniyama、H.Yasuda、S.Yamaga 和 H.Kasai：“使用二甲基锌和硒化氢作为反应物的 ZnSe MOMBE 中的生长动力学”晶体生长杂志。