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ワイドギャップ銅カルコパライト・硫化亜鉛のヘテロエピタキシャル成長

宽禁带铜黄铜矿和硫化锌的异质外延生长

基本信息

批准号：
62604550
负责人：
飯田誠之
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

I-III-VI_2族CuGaS_2および混晶のCuGa_×Al_<1-×>S_2とII-VI族ZnSとのヘテロエピタキシャル成長を行い. 特性を制御することを目的とした.まず, 緑色域の発光素子の可能性のあるCuGaS_2の成長法について検討した. 金属元素原料としては低温で十分な蒸気圧の得られるCuCl, GaCl_3を選び, Arガスで基板上へ運び, SはH_2Sの形で運ぶ気相成長法を取り上げた. 反応系の設計では基板上以外での金属元素とH_2Sとの反応を避けるために, 両者を基板付近で混合させることや, 潮解性のGaCl_3を常時不活性ガス中に, 置く工夫などを施した.この反応系で得られた結果について次に述べる. ZnS/(100)GaAs気相エピ基板上に, 基板温度650-700°CCuCl350-450°C, CuCl_350-70°C程度で, ArやH_2S+H_2の流量を変えて成長させたサンプルのX線回折による分析の結果から, 基板面にある程度配向したCuCaS_2が成長していることが分かった. しかし, まだ単結晶は得られていない. EPMA分析から核構成元素が検出されているので, CuGaS_2が成長していることはまず確かと思われまる. 顕微鏡下の観察からは成長が部分的で, 一様でないことがみとめられた. このようなCuGaS_2層でも, 77Kではフォトルミネッセンスが認められ, 結晶がある程度以上の純度にあると推定される. しかし, バルク結晶で報告されているものとの対応はなく, 今後の検討課題である. また, GaAsやZnS/(111)GaPを基板としても成長の様子に大差と見られなかった.今後は基板の前処理や面方位, 成長条件などを振り, 単結晶の得られる条件を探る. 単結晶が得られればPL特性と合わせ電気的特性の評価を行う. さらに不純物添加による抵抗率制御を行う. また平行してCuGa_×Al_<-×1>S_2の成長方法・条件について検討する. さらにIII-V族基板からの連続したヘテロエピ成長系の検討を行う.

CuGa_x Al_<1-x>S_2 and II-VI ZnS are mixed crystals of I-III-VI_2 CuGaS_2. The purpose of this In this paper, we discuss the possibility of the growth of CuGaS_2 in green domain. Metal element raw materials are selected from CuCl, GaCl_3, Ar, H_2S and H_2S at low temperature. In the design of the reaction system, metal elements outside the substrate and H_2S are mixed with each other, and deliquescent GaCl_3 is inactive at all times. The result of this reaction is that the reaction system has been completed. ZnS/(100)GaAs phase transition substrate, substrate temperature 650-700° C CuCl 350-450°C, CuCl_350-70°C, Ar ~+ H_2S ~+H_2 flow rate changes during the growth of CuCaS_2. The crystal is in the middle of it. EPMA analysis revealed that CuGaS_2 was grown up in the middle of the core. A small mirror under the observation of the opposite growth of a part of the, a. CuGaS_2 layer, 77K, crystal purity and purity. In the future, we will discuss the problems in the future. GaAs ZnS/(111)GaP substrate is grown on a substrate with a large difference. In the future, the substrate pretreatment and surface orientation, growth conditions, vibration, crystallization conditions are explored. The characteristics of PL and electricity are evaluated. Impurity addition, resistance control, etc. Growth Methods and Conditions of CuGa_×Al_<-×1>S_2 The development of III-V substrates is discussed in detail.