レーザラマン分光法による混晶半導体中の原子間結合の評価

使用激光拉曼光谱评估混合晶体半导体中的原子间键

• 批准号: 60222008
• 负责人: 河東田 隆
• 金额: $ 4.67万
• 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-60222008/
• 关键词: レーザラマン分光; 混晶半導体; 原子間結合; クラスタ; 表面再結合速度; 応力

レーザラマン分光法を用いて、混晶半導体中の原子間結合の評価を行った。本年度得られた主な結果は、以下のとうりである。(1)混晶半導体中のクラスタを表わす指標であるクラスタリングパラメータと原子間結合に蓄積した内部応力の評価に、レーザラマン分光法を応用する方法を提案し、その妥当性を明らかにした。クラスタリングパラメータは、混晶半導体のラマンスペクトルに現れる二つのLOフォノンの強度比から、また原子間結合に蓄積した応力は、LOフォノンの周波数から評価を行った。この方法により得られたクラスタリングパラメータの値は、混合の過剰自由エネルギーの計算に基いて理論的に得た値とよく一致した。また、内部応力は直接比較する他の実験結果が無いため、応力に対応した原子間結合の長さを求め、EXAFSにより測定された結果と比較したところ、非常によい一致が得られた。混晶半導体としては、【Ga_(1-x)】AlxAs,【Ga_(1-x)】InxP,【Ga_(1-x)】InxAs,Ga【As_(1-x)】Pxを用いた。(2)混晶半導体表面の電気的特性と原子間結合との関係を明らかにするために、まず表面をAGW法で陽極酸化し、アニールした際に陽極酸化膜中または酸化膜と半導体との界面に生じる析出物に著しい差のあることを見出した。これらの析出物はアニールの雰囲気や温度にも、強く依存することが明らかになった。混晶半導体の種類とアニール条件による析出物の違いは、界面での固相反応及び酸化物質の環元に伴う自由エネルギーの計算結果に基いて、説明できた。(3)ラマンスペクトルのLOフォノン強度と励起レーザ光強度の関係に基き、各種混晶半導体の表面再結合速度を半定量的に比較したところ、【Ga_(0.47)】【In_(0.53)】Asの表面再結合速度は、【Ga_(0.52)】【In_(0.48)】P,Ga【_(0.78)Al_(0.22)】As等のそれらより小さく、反転型のMOSFETの製作にこれまで成功しているという事実と一致した。

Youdaoplaceholder0, ザラ, ザラ, <s:1> spectrophotometry を is used to evaluate 価を by <s:1> て and <s:1> interatomic bonding in mixed-crystal semiconductors った. For the current year, られた main な results られた and the following とう とう である である are obtained. (1) in mixed semiconductor の ク ラ ス タ を table わ で す index あ る ク ラ ス タ リ ン グ パ ラ メ ー タ と between atoms combine に accumulation し た 応 internal force の review 価 に, レ ー ザ ラ マ ン spectrometry を 応 with す る method proposed を し, そ の justice を Ming ら か に し た. ク ラ ス タ リ ン グ パ ラ メ ー タ は, mixed crystal semiconductor の ラ マ ン ス ペ ク ト ル に now れ る two つ の LO フ ォ ノ ン の strength than か ら, ま た between atoms combine に accumulation し た 応 は, LO フ ォ ノ ン の cycle for か ら review 価 を line っ た. こ の way に よ り have ら れ た ク ラ ス タ リ ン グ パ ラ メ ー タ の numerical は, mixed の turning freedom エ ネ ル ギ ー の computing に base い て theory of に た numerical と よ く consistent し た. ま た, internal force 応 は directly compare す る he の be 験 results が no い た め, 応 に 応 seaborne し た between atoms combine の long さ を め, EXAFS に よ り determination さ れ た results と し た と こ ろ, very に よ い consistent が must ら れ た. Mixed crystal semiconductor と し て は, 【 Ga_ (1 - x)] AlxAs, 【 Ga_ (1 - x)] InxP, 【 Ga_ (1 - x)] InxAs, Ga 【 As_ (1 - x)] Px を with い た. (2) the mixing characteristics of the semiconductor surface の electric 気 と between atoms combine と の masato を and Ming ら か に す る た め に, ま ず surface を AGW で anode acidification し, ア ニ ー ル し た interstate に anode acidification in the membrane ま た は acidification membrane と semiconductor と の interface に raw じ る precipitates に the し い poor の あ る こ と を shows し た. こ れ ら の precipitates は ア ニ ー ル の 雰 囲 気 や temperature に も, strong く dependent す る こ と が Ming ら か に な っ た. Mixed types of semiconductor の と ア ニ ー ル conditions に よ の る separation material breach い は, interface で の solid instead 応 and び acidification substances の ring yuan に with free う エ ネ ル ギ ー の results に base い て, description, で き た. (3) ラ マ ン ス ペ ク ト ル の LO フ ォ ノ ン strength と wound up レ ー ザ light intensity の masato に base き, all kinds of mixed crystal semiconductor の surface recombination velocity を semi-quantitative に compare し た と こ ろ, 【 Ga_ (0.47) 】 【 In_ (0.53) 】 As の surface recombination velocity は, 【 Ga_ (0.52) 】 【 In_ (0.48) 】 P, Ga (_ (0.78) Al_ (0.22) 】 As such の そ れ ら よ り small さ く, the planning type の MOSFET の に こ れ ま で successful し て い る と い う things be consistent と し た.

项目成果

Jap.J.Appl.Phys.24-8. (1985)

日本应用物理学杂志24-8。

Jap.J.Appl.Phys.(1986)

日本应用物理学杂志(1986)