トランジェント液相成長法の開発と可視光半導体レーザ材料への応用

瞬态液相生长方法的发展及其在可见光半导体激光材料中的应用

• 批准号: 60222013
• 负责人: 伊藤 良一
• 金额: $ 1.28万
• 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-60222013/
• 关键词: 混晶半導体; ミッシビリティギャップ; 混合不安定性; 液相エピタクシー

本研究は、【III】-【V】族化合物半導体混晶の混合不安定性を調べることを目的としている。具体的には、ミッシビリティギャップ内における結晶成長過程の究明と成長した結晶の特性を調べることを第一の目的とし、混合不安定性を抑制する方法として提案するトランジェント液相成長法の開発を第二の目的としている。本年度は上記の目的に沿って次の研究を行った。(1)計算機制御高速回転メルト型液相成長炉の設計・試作。850℃までの高温に耐え、最短成長時間30ミリ秒、制御精度3ミリ秒のマイクロコンピュータ制御縦型回転成長炉を設計・試作した。基本的な性能の確認を行い、GaAsのエピタクシアル成長が可能であることを確かめた。(2)混晶の液相エピタクシァル成長の初期過程について、界面過飽和度の存在を考慮したモデルに基づいて計算機シミュレーションを行った。シミュレーションの結果、過飽和溶液からの液相成長の初期過程において、固相組成、成長膜厚の時間依存性が界面律速効果に影響されることを明らかにした。(3)通常のスライドボード法を用いてGaAs基板上のGaInPAs4元混晶の不純物ドーピングについて検討した。Teをドーパントとしたとき、ミッシビリティギャップ内の組成に対しては偏析係数が小さくなることを見出した。これはミッシビリティギャップ内の組成に対しては過飽和メルトが不純物の導入により不安定になり何らかのメルト内析出を誘起していることを示唆している。(4)混晶半導体のフェイズダイアグラムに及ぼすミッシビリティギャップの影響について理論的に検討した。従来から断片的に知られていたいくつかの現象を統一的に理解することができるようになった。

In this paper, we study the mixing instability of mixed crystals of [III]-[V] compound semiconductors. Specifically, the first objective is to investigate the growth process of crystals in the liquid phase, and the second objective is to develop a method for suppressing mixed instability. This year, we will continue our research on this topic. (1)Design and test of computer controlled high speed liquid phase growth furnace. High temperature resistance at 850℃, minimum growth time of 30 seconds, control accuracy of 3 seconds, design and trial of control type return growth furnace Basic performance confirmation, GaAs growth is possible. (2)The existence of interfacial supersaturation during the initial growth of mixed crystals should be considered. The results of the reaction, the initial growth process of the supersaturated solution, the solid phase composition, the time dependence of the growth film thickness and the effect of the interfacial law are discussed. (3)Usually, the impurity detection of GaInPAs4-element mixed crystal on GaAs substrate is carried out by the method of laser detection. The composition of Te is very different from that of Te. The composition of the solution is saturated with impurities, and the solution is unstable. (4)A theoretical study of the effects of mixed crystal semiconductors on the growth and development of semiconductor materials A unified understanding of the phenomenon of fragmentation

项目成果

Jpn.Journal of Applied Physics. Vol.25-1. (1986)

日本应用物理学杂志。

Jpn.Journal of Applied Physics. Vol.25-2. (1986)

日本应用物理学杂志。