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表面光触媒反応による半導体薄膜成長に関する基礎研究

表面光催化反应生长半导体薄膜的基础研究

基本信息

批准号：
03239204
负责人：
藤田静雄
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Kyoto 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：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.ZnSe、ZnS、CdSe、CdS、ZnSSe、ZnCdSe、ZnCdsの有機金属気相成長(MOVPE)の際にキセノンランプ光を照射した。基板表面の雰囲気ガスを差動排気して質量分析した結果、光照射時にアルキル亜鉛の分解が促進されることが判明した。また、アルキルカドミウムの分解は低温で行われているので、光照射によってもそれは促進されないことがわかった。この結果、表面での光化学反応素過程として、表面に化学吸着したアルキル亜鉛が光照射によってアルキル基を脱離させ、そこに生じた活性なZnボンドとアルキルカルコゲンとの反応によって膜が成長するというモデルを提案した。さらに、光照射効果がアルキル亜鉛の分解に対して選択的な効果を持つことを応用して、光のオン、オフにより組成の異なる多層構造を作製するという新しい組成制御の方法が可能となった。2.GaAsのMOVPE成長においては、光触媒反応による大幅な成長速度の増加は見られなかった。このことから、IIIーV族半導体では本質的に光触媒反応のcriteriaが成立しないことも考えられたが、他の原料の選択によりそれが満たされることも考えられるので、この問題に関しては今後の研究が望まれる。3.エビ層の結晶学的、光学的、電気的諸特性、それらと成長条件との関係を調べ、光照射により成長した膜の品質が優れていることが判明した。特に、GaAs基板に格子整合したZnSSeでは、X線ロッキングカ-ブの半値幅が40秒程度の良好な膜が得られ、この値は、不純物を大量に添加しても大きく劣化することはなかった。4.光触媒反応による成長では、光により生成された過剰のキャリアによる強い非平衡状態が生じている。このような状態下での欠陥生成過程を理論的に解明した結果、補償欠陥が減少し、不純物添加に光照射が有効な役割を果たしうることが判明した。

1. When organic metal vapor phase growth (MOVPE) of ZnSe, ZnS, CdSe, CdS, ZnSSe, ZnCdSe, ZnCs is performed, the light is irradiated. The results of differential emission quality analysis of the surface of the substrate and the promotion of the decomposition of lead under light irradiation were found The temperature of the solution is low, and the temperature of the solution is low. As a result, the photochemical reaction process on the surface, the chemical adsorption on the surface, the separation of the group from the light irradiation, and the formation of the active Zn film were studied. In addition, the effect of light irradiation on the decomposition of lead and the effect of selection on the formation of multi-layer structures with different compositions of light and light is possible. 2. The growth rate of GaAs MOVPE is greatly increased due to the reaction of photocatalyst. The criteria for photocatalytic reaction of group III and group V semiconductors are established and future research is expected. 3. Crystallographic, optical, and electrical properties of the film, the relationship between the growth conditions, and the quality of the film grown under light irradiation were determined. In particular, the GaAs substrate lattice integration is ZnSSe, X-ray radiation, the half-value amplitude of the film is about 40 seconds, the film is good, the value of the impurity is added in a large amount, and the degradation is large. 4. Photocatalyst reaction is not stable, light is not stable, and the reaction is not stable. In this case, the process of defect generation is theoretically explained, the compensation defect is reduced, the impurity is added, the light irradiation is effective, and the result is determined.