準平衡成長および非平衡成長における混晶の成長機構と非混和性に関する研究

混晶准平衡与非平衡生长机理及不混溶性研究

• 批准号: 60222007
• 负责人: 西永 頌
• 金额: $ 10.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Special Project Research
• 财政年份: 1985
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1985 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60222007/
• 关键词: 成長機構; (Ga,Al)As; 空間分解フォトルミネッセンス; マクロステップ

結晶成長機構の原子レベルでの理解において特に重要なものは、原子ステップがどこから供給され、成長中どのように伝播するかということである。本年度は先ず準平衡成長である液相成長に注目し、原子ステップの振舞を調べるとともに、混晶の成長が原子レベルでどのように行なわれるかを調べた。このため、(Ga,Al)Asの液相成長を行ない、表面形態とAl組成の関係を空間分解フォトルミネッセンス法を用いてくわしく研究した。液相成長表面にはしばしばファセットと呼ばれる原子的に平担な面や、マクロステップと呼ばれる原子ステップが集合して形成された高さ0.1〜1μm程度の巨大なステップが観察される。そこで、これ等の形態とAl組成の関係を調べた。それによると、ファセット部又はマクロステップのテラス部ではAl濃度が少なく、オフファセット部又はマクロステップのライザ部のように原子ステップ密度の非常に高い部分にはAlがより多く導入されていることが判明した。又、位相差顕微鏡によれば、原子ステップはマクロステップの移動方向とは直角方向に伝播していることが判明し、このことから、ステップ源はらせん転位であることが推論された。一方、成長界面での過飽和度を理論的に求めると、ファセットないしテラスでは、その大きさは0.01%程度であり、オフファセット部では、それよりはるかに小さな値であることがわかった。これ等の事実を用いてAlの不均一分布を考察し、次の結論を得た。即ち、ファセット部では、原子ステップが非常に早く走るためAlを充分にとり込めず、Alが不足する。一方、オフファセット部では、原子ステップがゆっくり走るためAlは多くとり込まれることになる。これと同じ現象が、人為的に基板に形成したリッジや溝上に成長した(Ga,Al)Asに見られることが判明した。Alとり込みの原子モデルについては今後の検討課題である。

Crystal growth institutions の atomic レ ベ ル で の understand に お い て に important な も の は, atomic ス テ ッ プ が ど こ か ら supply さ れ, growth in the ど の よ う に 伝 sowing す る か と い う こ と で あ る. This year は ず first quasi equilibrium growth で あ る liquid growth に attention し, atomic ス テ ッ プ の vibration dance を adjustable べ る と と も に, mixed crystal の growth が atomic レ ベ ル で ど の よ う に line な わ れ る か を adjustable べ た. こ の た め, (Ga, Al) As の liquid line growth を な い, surface morphology of と Al の masato is を space decomposition フ ォ ト ル ミ ネ ッ セ ン を ス method with い て く わ し く research し た. Liquid surface growth に は し ば し ば フ ァ セ ッ ト と shout ば れ る atomic に flat bear な や, マ ク ロ ス テ ッ プ と shout ば れ る atomic ス テ ッ プ が collection し て form さ れ た さ 0.1 ~ 1 mu m high degree の huge な ス テ ッ プ が 観 examine さ れ る. Youdaoplaceholder0 で で, れ れ and other <s:1> forms とAl form the <s:1> relation を tone べた. そ れ に よ る と, フ ァ セ ッ ト department and は マ ク ロ ス テ ッ プ の テ ラ ス department で は Al concentration が less な く, オ フ フ ァ セ ッ ト department and は マ ク ロ ス テ ッ プ の ラ イ ザ department の よ う に atomic ス テ ッ プ density の に い part very high に は Al が よ り く more import さ れ て い る こ と が.at し た. Again, a difference 顕 micromirror に よ れ ば, atomic ス テ ッ プ は マ ク ロ ス テ ッ プ の direction と は right-angle direction に 伝 sowing し て い る こ と が.at し, こ の こ と か ら, ス テ ッ プ source は ら せ ん planning a で あ る こ と が inference さ れ た. Degree of supersaturation of one party, growth interface で の に を theory o め る と, フ ァ セ ッ ト な い し テ ラ ス で は, そ の big き さ は 0.01% degree で あ り, オ フ フ ァ セ ッ ト department で は, そ れ よ り は る か に small さ な numerical で あ る こ と が わ か っ た. <s:1> れ et al. used the <s:1> てAl <s:1> non-uniform distribution を to examine the を and sub-<e:1> conclusions を to obtain た. Department namely ち, フ ァ セ ッ ト で は, atomic ス テ ッ プ が very に く go early る た め Al を fully に と り 込 め ず, lack of Al が す る. One side, the フファセット フファセット part で とになる, and the atom ステップがゆっく go るためAl <e:1> more くと 込まれる 込まれる とになる. こ れ と に substrate with が じ phenomenon, artificial に form し た リ ッ ジ や groove on に growth し た (Ga, Al) As に see ら れ る こ と が.at し た. In the future, 検 検 will discuss the topic である.

项目成果

Proc.Oji International Seminar. (1985)

Proc.王子国际研讨会。