化合物半導体の化学量論的組成からの偏倚及び制御に関する研究

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前年度設置された高エネルギー重イオン打込系を使用してGaAsにAsを種々の条件下で打込んだ。導入された欠陥の回復過程を詳細に調べた結果、格子間原子の生成に関係した特異な現象を見出した。これらの現象は一部不明なところもあるが【As^+】イオン打込みによって形成された欠陥はある非常に狭い温度域(50〜70℃)で特定サイトに入った格子間原子のクラスターとなって生長する。それ以上の温度ではこの格子間クラスターは急激に分解して結晶格子は回復する。もう一方の、急激な欠陥の回復は50℃付近で生じこのメカニズムは不明である。このようにAsを打込んだGaAs中では生成された格子間原子がクラスターとなって欠陥をビルドアップさせていることが初めてわかった。引続き、これら高エネルギー【As^+】イオンを打込んだ結晶の欠陥がどのような構造をしているかを決定するためPIXE法を用いて実験を行っている。80keV低エネルギー打込みと同じように前述の高エネルギー(1MeV)As打込みでも格子間原子の関与する欠陥は Bond center(あるいは Split<111>),Split<100>が主である。現在As,Gaどちらの原子がその欠陥に関与しているかを決定する実験を行っている。光検出ESRは装置の設置を終りESR部の基礎実験を開始した。分子層エピタキシャル成長法においては、表面吸着に基いた一分子層エピタキシャル成長が生じる条件をある程度明らかにしており、それは化学量論的組成からのずれが極めて小さい条件であることに対応して結晶の完全性が高いことの証左を得た。吸着と一分子量成長反応の詳細な過程を明らかにするため、分子種を同程できるラマン分光測定及び質量分析法測定を行っている。