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II-VI族化合物の超格子構造と新物性

II-VI族化合物的超晶格结构和新物理性质

基本信息

批准号：
63604010
负责人：
藤田茂夫
金额：
$ 11.52万
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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

II-VI族半導体による可視〜紫外域光機能デバイス実現のための基礎技術の確立を目指し、結晶構造や物性の人工的な制御が期待できる超格子構造を取り上げた。即ち、界面急峻性の優れた超格子作製技術の確立、超格子の電子的・光学的特性の解明、新しい物性の探索とその物性の応用により、II-VI族半導体による新機能性材料創出のための基礎技術を築いてゆくことを目的に研究を行った。得られた成果を以下に示す。1.新原料を採用して、Zn(S,Se)/GaAsへテロエピ層の常圧MOCVD成長を行い、低温化成長の指針を得た。また、膜厚制御性に優れたMOMBEを採用し、電子線回折のその場観察から成長過程に関して検討し、原子層レベルでの成長制御が可能なことを示した。(藤田)2.GaAs基板上に各種歪超格子バッファ層を介してZn(S,Se)のエピ成長を行い、歪超格子歪場のエビ成長・機構に及ぼす効果に関する知見を得、界面制御によるエピ層高品質化のための最適構造を検討した。(藤田)3.MBEによりZnS、ZnTeのALEを可能とし、エピ層の高品質化が図れること、またZnSe-ZnTe超格子が原子のオーダーで平坦な界面を持つこと、光学的に特性に優れ、変調ドーピングが可能なこと、さらに(ZnSe)_1-(ZnTe)_1超格子がZnSe_<0.5>Te_<0.5>混晶とは全く異なる性質を示すことを示した。さらに、MOMBEによるALE条件に関し検討した。(小長井)4.HWE法で超格子を作製し、物性・歪場を調べた、ZnSe-ZnS超格子では化合物半導体原料の使用により成長率が安定すること、歪みに帯する基板の効果は小さいこと、Li添加が可能なこと、ZnTe-ZnSe超格子ではPLはバンド端遷移に基づくこと、価電子帯不連続が0.52eVであること、またCdS-ZnS超格子がEL素子として有望であることを示した。(藤安)以上の研究を通じ、界面急峻性の優れた超格子の作製と、その応用による新機能性創出に関する見通しを得た。

The establishment of basic technology for the realization of optical functions in the visible to ultraviolet region of II-VI semiconductors, the establishment of crystal structures and the artificial control of physical properties, and the selection of superlattice structures That is, the establishment of superlattice fabrication technology, the interpretation of electronic and optical characteristics of superlattice, the exploration of new physical properties, the application of physical properties, the creation of new functional materials for II-VI semiconductors, and the development of basic technologies for superlattice fabrication. The results are shown below. 1. New raw materials are used, Zn(S,Se)/GaAs layer growth at normal pressure MOCVD, low temperature growth indicators are obtained. In addition, MOMBE is used to optimize the film thickness control, and the electron line reflection and field observation of the growth process are related to the investigation of the atomic layer growth control. (Fujita) 2. Investigation of optimal structure for high quality of Zn(S,Se) layer on GaAs substrate, for growth of Zn(S,Se) layer on GaAs substrate, for knowledge of growth, mechanism and effect of askew field on askew substrate, for interface control. (Fujita) 3. The possibility of ZnS and ZnTe in MBE, the high quality of ZnSe layer, the maintenance of flat interface between ZnSe-ZnTe superlattice atoms, the optimization of optical characteristics, the possibility of (ZnSe)_1-(ZnTe)_1 superlattice ZnSe_ Te mixed crystal, and the complete heterogeneity of ZnSe_Te <0.5><0.5>superlattice are shown. The MOMBE conditions are discussed. 4. HWE method: superlattice fabrication, properties, skew field modulation, ZnSe-ZnS superlattice, use of compound semiconductor raw materials, stable growth rate, skew field, substrate effect, Li addition possibility, ZnTe-ZnSe superlattice, PL terminal migration, electron bandwidth interconnection up to 0.52 eV, CdS-ZnS superlattice EL element, etc. (Fujiyasu) The above research has been made clear, the excellent super-grid construction of the interface's urgency, and the creation of new functionalities for the system's use.