結晶成長の原子レベル制御

本研究では,具体的なワイドギャップ材料として,AlN,AlGaInP,及びZnSe,ZnSSeをとり上げた。各分担者は,各々が開発してきた化学気相成長法(CVD法)や分子線エピタキシヤル法(MBE法)を用いて,「結晶成長の原子レベル制御」を共通の〓としてこれらの新機能材料の結晶成長法の確立を目指した。以下に各分担者の実績をまとめる。更家(京都工繊大)は,ZnSeの光照射MBEにおいて,物理吸着及び化学吸着表面原子の熱脱離が光によって促進されること,この過程が成長プロセスに影響を与え,150℃という低温でエピタキシヤル成長が可能となることを見出した。またRHGEDによって,化学吸着したSeの脱離が光によって促進されることをin situに確認した。 松本(山梨大)は,ZnSeのALE成長の基礎的実験を行ない,基板温度200〜300℃で0.5モノレイラ/周期で自己停止する成長を得た。nーZnSe/nーGaAs界面をCーV法で評価し,界面電荷密度が10^<11>/cm^2程度の良好なヘテロ界面が形成されていることを確認した。ZnSe/GaAsをCL法で評価して,コヒ-レント成長崩れるとZnSeの深い準位発光が発生することを見出した。 坪内(東北大)は,彼らが提案したガスビ-ムフロ-型反応管を用い,TMAとNH_3を原料としてサファイア基板上にAlNのエピタキシヤル成長を行った。5〜50Torrの広い圧力範囲で層流状態が実現できていることを明らかにし,また690℃という低温で,良好な圧電性を有するAlNのエピタキシヤル成長に成功した。 野田(京大)はアルキルひ素・燐を用いたOMVPEにおいて,触媒を用いた成長層中の炭素汚染低減について検討を進めた。その結果,減圧成長に触媒を導入することにより活性水素の伝播距離が増大し,GaAs成長に対しほぼ基板金面で大きな汚染低減効果が得られた。またGaP成長に対しても,触媒導入による炭素汚染効果が得られることを示した。

本研究では,具体的なワイドギャップ材料として,AlN,AlGaInP,及びZnSe,ZnSSeをとり上げた。各分担者は,各々が開発してきた化学気相成長法(CVD法)や分子線エピタキシヤル法(MBE法)を用いて,「結晶成長の原子レベル制御」を共通の〓としてこれらの新機能材料の結晶成長法の確立を目指した。以下に各分担者の実績をまとめる。更家(京都工繊大)は,ZnSeの光照射MBEにおいて,物理吸着及び化学吸着表面原子の熱脱離が光によって促進されること,この過程が成長プロセスに影響を与え,150℃という低温でエピタキシヤル成長が可能となることを見出した。またRHGEDによって,化学吸着したSeの脱離が光によって促進されることをin situに確認した。 松本(山梨大)は,ZnSeのALE成長の基礎的実験を行ない,基板温度200〜300℃で0.5モノレイラ/周期で自己停止する成長を得た。nーZnSe/nーGaAs界面をCーV法で評価し,界面電荷密度が10^<11>/cm^2程度の良好なヘテロ界面が形成されていることを確認した。ZnSe/GaAsをCL法で評価して,コヒ-レント成長崩れるとZnSeの深い準位発光が発生することを見出した。 坪内(東北大)は,彼らが提案したガスビ-ムフロ-型反応管を用い,TMAとNH_3を原料としてサファイア基板上にAlNのエピタキシヤル成長を行った。5〜50Torrの広い圧力範囲で層流状態が実現できていることを明らかにし,また690℃という低温で,良好な圧電性を有するAlNのエピタキシヤル成長に成功した。 野田(京大)はアルキルひ素・燐を用いたOMVPEにおいて,触媒を用いた成長層中の炭素汚染低減について検討を進めた。その結果,減圧成長に触媒を導入することにより活性水素の伝播距離が増大し,GaAs成長に対しほぼ基板金面で大きな汚染低減効果が得られた。またGaP成長に対しても,触媒導入による炭素汚染効果が得られることを示した。