GaAsのホトエピタキシ-とそのメカニズム

点击翻译按钮获取中文摘要

近年、IIIーV族化合物半導体の薄膜成長に有機金属気相エピタキシャル成長法(MOVPE)が盛んに用いられている。しかし、この方法ではAsH_3やPH_3のような猛毒を使用するので、このことがMOVPE法の量産化の大きな障害となっている。またRockwell社の特許も有り、このような猛毒を用いないプロセスの開発が急務となっている。このような現状から、本研究ではAsH_3のような猛毒を用いず低温で良質なGaAsを成膜可能な新しい光CVDプロセスを開発することを目的として研究を進めた。実験は横型および縦型の二つの装置で行った。横型の装置では成長を開始してから間もなく反応管の光照射部に析出が起こり、析出物の光吸収のため光照射が出来なくなった。しかし、有機金属とAsCl_3の反応を調べるため、条件を変えて実験を続けた。その結果、何回かManasevitらの報告に有るように基板のエッチングのみが観察されたが、条件がよければ、これまで成長が起こらないと考えられていた有機金属とAsCl_3の反応によりGaAsの成長が起こるという新しい事実を得た。縦型装置で光照射した場合、成長速度は高温域では光照射を行わない場合に比べて低いが、低温域では増加した。このように有機金属とAsCl_3の反応に対して光照射の効果は認められたが、良質の成長膜を得るためには、更に多くの実験を続ける必要がある。以上、本年度の研究では、猛毒なAsH_3を用いないGaAsの成膜プロセスの可能性を見いだした。