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原子状水素制御によるZnSe結晶成膜に関する研究

原子氢控制ZnSe晶体沉积研究

基本信息

批准号：
63604527
负责人：
清水勇
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
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

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63604527/
关键词：
ZnSe ZnTe 低温成膜ヘテロエピタキシャル成長

项目摘要

プラズマ分解によって形成した原子状水素の化学反応性を利用し、ジエチル亜鉛(DEZn)、及びシエチルセレン(DESe)、あるいはDETeなど有機金属化合物を原料として、ZnSe、ZnTeの結晶膜の低温ヘテロエピタキシャル成長技術の基礎研究を行った。その結果、基板温度、200℃程度で、GaAs(100)結晶上に、ZnSe、ZnTe結晶のエピタキシャル成長を行うことができた。膜堆積に関する動力学解析より、両化合物いづれの場合においても、負の活性化エネルギーに示される特異な擬似平衡が形成されていることが明らかになり、低温成膜のための足掛を得ることができた。また、異種基板上に堆積するヘテロエピタキシャル成長技術では、基板材料と目的とする薄膜の膨張係数の違いより、高い基板温度から冷却する際に格子歪みを生ずる。基板温度の低温化は、この格子歪みを出来るだけ少なくする意味でも大切であるが、ZnSe(ZnTe)/GaAs系における格子緩和過程について系統的に検討を加えた。その結果、ZnSe/GaAs系では、1μm厚以上までGaAs基板の格子定数に合致されたコヒーレント成長が観測され、基板温度の低減がその原因であることが分かった。また、格子定数の差の大きなZnTe/GaAs系においてはコヒーレント成長は認められず、この温度域でも格子緩和はすでに完了しているものと思われる。さらに、点血陥制御のためには、II/VI原料比を変え、質量作用律による欠陥低減技術が必要となるので、II/VI原料比を1/2≦(II/VI)≦2の領域で変え成膜を行い、ヘテロエピタキシャル成長を確認した。その結果、II/VI<1の条件で自由励起子による発光の認められるZnSe薄膜が得られた。

Basic research on low temperature growth technology of organic metal compounds such as lead (DEZn), zinc (DESe), zinc (DETe), zinc (ZnSe), zinc (ZnTe), etc. The results are as follows: substrate temperature, about 200℃, GaAs(100) crystal growth, ZnSe, ZnTe crystal growth. Kinetic analysis of film deposition, chemical reaction, and activation of compounds in the presence of a specific pseudo-equilibrium. For example, the growth technology of thin films deposited on dissimilar substrates may be different from that of substrate materials, and the expansion coefficient of thin films may be different from that of substrate materials, and the lattice distortion may occur during cooling. The low temperature of the substrate and the lattice distortion mean that the lattice relaxation process of ZnSe(ZnTe)/GaAs system is increased. As a result, ZnSe/GaAs system is not only 1μm thick, but also 1μm thick. The lattice number of GaAs substrate is increased, and the substrate temperature is decreased. ZnTe/GaAs system has a large difference in lattice size and temperature domain. In the field of film formation, the ratio of II/VI raw materials is 1/2 ≤ (II/VI) ≤ 2, and the ratio of II/VI raw materials is 1/2 ≤ 2. As a result, under the condition of II/VI<1, the ZnSe thin film was obtained by free excitation.