ホットウォ-ル法によるテルル化カドミウム単結晶薄膜の育成とその評価

热壁法碲化镉单晶薄膜的生长与评价

• 批准号: 01604505
• 负责人: 内田 和喜男
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku 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-01604505/
• 关键词: テルル化カドミウム; ホットウォ-ル; 単結晶薄膜

II-VI族化合物中、CdTeはn型p型の制御が可能な唯一の物質であり、光電素子の素材(禁制帯巾約1.5eV)およびCdHgTe系赤外線検出器などの基板として重要である。CdTe単結晶薄膜は、現在おもにMBE法、HWB法などによって製作されているが、化学量論的に正しいCdTe単結晶薄膜を得ることは困難を伴なっている。本研究においては、ホット・ウォ-ル法においてCdTe蒸気源とともに補助蒸発源を設け、Cdの蒸気圧を調整した。基板がイオン性結晶と共有性結晶とではCdTe層の性質がどのように異なるのか、また成長方位によって育成膜の性質が影響を受けるのかなど、初期核形成時のダイナミックスを含めて検討を進めている。同一の育成条件の下で育成した膜でも厚さが約1桁異なる場合がある。厚いほうの膜は主にスパイラルモ-ド、薄いほうの膜は層成長モ-ドによって成長が進むからであると考えられる。スパイラル成長モ-ドは良質CdTe膜を得るためには障害となるから、これを防ぐために基板表面の処理および基板表面における組成元素の過飽和度の制御を十分に行なわなければならない。BaF_2(111)面上にPbTe(111)バッファ層を入れることによって、スパイラル・モ-ドを抑制できることを明らかにした。この場合にはBaF_2(111)上に直接育成したCdTeに比べて発光効率が著しく下がることが確認された。現在はBaF_2(111)へき開面とGaAs(100)面をケミカル・エッチしたものを基板として使っている。GaAs(100)基板の場合にはCdTeは(100)成長をする場合と(111)成長をする場合とがあるという報告があるが、本実験においてはCdTe(111)/GaAs(100)は得られていない。現在、RHEED装置とホット・ウォ-ル装置との連結が完了した段階であり、初期核形成をin situで観察できればCdTe(111)/GaAa(100)とCdTe(100)/GaAs(100)との成長の違い並びに光学的性質の差異なども明らかにできるものと期待される。

Among II-VI compounds, CdTe is the only material that can be used to control n-type p-type, photoelectric element material (inhibition band about 1.5eV) and CdHgTe infrared detector substrate. CdTe crystalline thin films are produced by MBE method, HWB method and chemical theory. In this study, CdTe vapor source and auxiliary vapor source were set up and Cd vapor pressure was adjusted. The properties of CdTe layer vary from substrate to substrate, and the growth orientation affects the properties of grown films. Under the same breeding conditions, the film thickness is about 1 mm, and the film thickness is about 1 mm. Thick-layer films grow in layers, thin-layer films grow in layers, and thin films grow in layers. The growth of CdTe film is very important for the treatment of substrate surface and the control of supersaturation of constituent elements. PbTe(111) on BaF_2(111) plane is a thin layer. In this case, it is confirmed that CdTe is directly grown on BaF_2(111) and that CdTe is more efficient than CdTe. Now BaF_2(111) and GaAs(100) face are on the same plane. GaAs(100) substrate, CdTe (100) growth, CdTe (111) growth, CdTe (111)/GaAs(100) growth, CdTe(111) growth, CdTe(1111) growth, CdTe (11 Now, RHEED devices and their links are complete, the initial nuclear formation is observed in situ, the growth of CdTe(111)/GaAa(100) and CdTe(100)/GaAs(100) is observed, and the difference in optical properties is observed.

项目成果

W.Uchida,H.Sitter,K.Lischka and H.Heinrich: "Photoluminescence of CdTe Films Grown on BaF_2 with PbTe Buffer Layers by Hot-Wall Epitaxy." Thin Solid Films. 171. 271-276 (1989)

W.Uchida、H.Sitter、K.Lischka 和 H.Heinrich：“通过热壁外延在带有 PbTe 缓冲层的 BaF_2 上生长的 CdTe 薄膜的光致发光”。