光アシスト電着法による化合物半導体薄膜のアトミックレイヤーエピタキシャル成長

光辅助电沉积法原子层外延生长化合物半导体薄膜

• 批准号: 09237262
• 负责人: 高橋 誠
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Chubu 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09237262/
• 关键词: II-VI族化合物半導体; テルル化カドミウム(CdTe); 電着法; エピタキシャル成長; ヘテロエピタキシャル成長; フォトルミネッセンス

種々濃度の二酸化テルル(TeO2)と硝酸カドミウム(Cd(NO3)2)を含む酸性溶液系(pH=1.2)およびアルカリ溶液系(pH=12.5)を用いて電着法によるテルル化カドミウム(CdTe)薄膜の成膜反応機構および、p-Si基板上へのヘテロエピタキシャル成長条件を検討した。その結果成膜反応機構について下記の知見をえた。(i)酸性溶液系ではTeO2の還元析出と同時にCd++のUPD析出によるCdTe生成が起こり、エピタキシャル成長を行う事が非常に困難である。(ii)アルカリ溶液系ではTeO2の還元析出電位とCd++の還元析出電位が異なりまた酸性溶液系で見られたCd++のUPD析出によるCdTe生成が認められないことからアルカリ溶液系でTeおよびCd原子層を交互に析出させCdTe薄膜のエピタキシャル成長の可能性がある。種々濃度のTeO2(0.1-1.0mM)と0.1MCd-EDTA錯イオンを含むアルカリ溶液系を用いて光アシスト電着法によるCdTeエピタキシャル成長条件について検討し下記の知見を得た。(i)TeO2イオンの還元析出時、成膜基板上に光照射するとCd++イオンの金属Cdへの還元が起こり、Te原子層とCd原子層の交互析出が光照射のon-offで制御可能である。(ii)XPS測定から膜中のCd濃度は光照射時間にほぼ比例する。(iii)PL測定から結晶性の高いCdTe薄膜に見られる励起子や浅いドナー準位などが関与した発行ピークが803nm、780nm近傍に認められた。また、これらの発行ピーク強度は基板の表面状態や光照射時間などにより著しく影響される事が判明した。

々 concentration の two acidification テ ル ル (TeO2) と nitrate カ ド ミ ウ ム (Cd (NO3) 2) contains を む acid solution system (pH = 1.2) お よ び ア ル カ リ solution system (pH = 12.5) を with い て the method に よ る テ ル ル change カ ド ミ ウ ム (CdTe) thin film の film-forming お 応 authorities よ び, p - Si substrate へ の ヘ テ ロ Youdaoplaceholder0 エピタキシャ growth conditions を検 ask for た. Youdaoplaceholder0 そ the resulting film-forming anti応 mechanism に そ て て て is described below as をえた. See をえた. (I) acid solution is で は TeO2 の yuan exhalation と に at the same time also Cd++ の UPD precipitation に よ る CdTe generated が up こ り, エ ピ タ キ シ ャ ル growth を doeth う が very difficult に で あ る. (ii) ア ル カ リ solution is で は TeO2 の is yuan deposition potential と Cd++ の is yuan deposition potential が different な り ま た acid wearing で ら れ た Cd++ の UPD precipitation に よ る CdTe generated が recognize め ら れ な い こ と か ら ア ル カ リ solution is で Te お よ び Cd atomic layer を interaction に precipitation さ せ CdTe thin film の エ ピ タ キ シ Youdaoplaceholder0 ャ growth ャ possibilities がある. 々 concentration の TeO2 と MCd - 0.1 (0.1 1.0 mM) EDTA wrong イ オ ン を containing む ア ル カ department を リ solution with い て light ア シ ス ト the method に よ る CdTe エ ピ タ キ シ ャ ル growth conditions に つ い て 検 please remember under し の knowledge を た. (I) TeO2 イ オ ン の is yuan precipitation, film-forming substrate に light す る と Cd++ イ オ ン の metal Cd へ の is also yuan が こ り と Cd, Te atomic layer atomic layer の interaction precipitation が light の on - off で suppression may で あ る. (ii)XPS is used to determine the <s:1> Cd concentration, <s:1> light irradiation time and にほぼ ratio する in the ら membrane. (iii) determination of PL か ら crystalline の high い CdTe thin film に see ら れ る excitation screwdriver や shallow い ド ナ ー quasi a な ど が masato and し た 発 line ピ ー ク が 803 nm, 780 nm almost alongside に め ら れ た. Line ま た, こ れ ら の 発 ピ ー ク strength の は substrate surface state や light irradiation time な ど に よ り the し く influence さ れ る matter が.at し た.

项目成果

高橋 誠: "電着法による化合物半導体薄膜の作製" 表面技術. 49.1. 7-14 (1998)

Makoto Takahashi：“通过电沉积法制备化合物半导体薄膜”表面技术49.1（1998）。