混晶の構造と新素材に関する研究

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混晶半導体の本質解明と新素材の開発のため, 各種成長法により混晶半導体, 超格子を作成し, その評価, 解析を行った. 得られた成果を以下に記す.1.分子線エピタキシアル法によりAlGaAs混晶,AlAs/GaAs超格子を成長し, 混晶化と深い準位の知見を得, また InGaAs/GaAs成長層における格子不整緩和機構を明らかにした. TEAs系有機金属気相エピタキシアル法により良質のGaAsとAlGaAsを成長し, 初めて半導体レーザを作製, 動作させた.2.シンクロトロン放射光EXAFSにより希釈混晶(In,Ga)(As,P)における局所構造を明らかにし, 通常の混晶との連続性を見出した. また, ボンドエネルギーの計算から混晶化による結晶硬化を説明した.3.トリイソブチルアルミニウムを用いた光MOMBEによりAlGaAs混晶の成長を行い, またレーザのパルス周波数による成長速度の制御を示した.4.溶質供給チョコラルスキー法において, 温度条件改善のためのルツボ構造の改良と種結晶の高速回転によりGaθ,9Ino.Sbの単結晶を得た.5.AlAs/GaAs超格子構造の熱処理実験から拡散係数の活性化エネルギーを求め, 特に低温域での小さい活性化エネルギー値を見出した.6.MBEによりGaAs(001)基板上に180°CでInとGaを交互に1/2面の成長が行われること見出し, In-Ga-As三元規則混晶の成長可能性を示した.7.円偏光励起ホトルミネセンスによりAlGaPAs/InP界面の歪による円偏光の偏りを観測し, 低温ほど大きくなることを見出した.8.GaAsと(GaAl)Asの組合せによるフィボナッチ超格子を単分子層制御MBEにより作製し, X線回折によりその構造を, ラマン分光によりフォノン状態を明かにした.9.電子顕微鏡によりGaInAsP/GaAsにおける変調構造と非混和領域, 熱処理の関係を明らかにした.