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高エネルギーギャップ半導体の結晶成長と光学的性質に関する研究

高能隙半导体晶体生长及光学性质研究

基本信息

批准号：
62604557
负责人：
赤崎勇
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Nagoya University
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

1.ZnS_<×Se_1-×>/GaPのCVD(1)成長条件の解析, ZnS及びZnSeを原料とするCVD法の成長条件を熱力学的に解析し, 0.2<×<1の極めて広い範囲での組成制御が可能であることを明らかにした.(2)成長実験, 原料温度900-950°C基板温度680-820°Cの範囲で, 組成0.44<×<0.92の良質のエピタキシャル膜が得られた. 組成及び成長速度の温度依存性は熱力学的解析結果とよく一致した.(3)光学的性質, 4.2-300Kにおけるホトルミネセンスに三つのピークを見い出した. これらのピークの温度依存性, 組成依存性, 励起スペクトル, 時間分解スペクトルから, 成長中に導入された不純物との関連を明らかにした. またマラン散乱の測定を行い, Znの拡散により生じたP型GaP中のLOフォノンープラズモン結合モードを初めて検出した.2.AL_×Ga_<1×>/α-AL_2O_3のMOVPE(1)組成制御, 原料としてTMG(TEG), TMA, NH_3を用い, 原料ガスの混合条件を最適化することにより全固相組成範囲での成長に成功した.(2)バッファ層の効果, 低温(800-900°C)で成長させたALNバッファ層が結晶性の改善に有効であることを明らかにした. エピタキシャル膜の成長過程を詳細に調べ, バッファ層の導入により, C軸方向への微結晶の成長は抑制され, 横方向への成長が著しく促進されることを明らかにした.(3)励起子によるI_2ラインと光吸収係数の組成依存性を測定し, エネルギーバンドギャップの組成依存性を決定した. Znによる青色の発光帯の温度依存性, 組成依存性を詳細に調べ, この発光帯はGaまたはALサイトに入ったZnとその回りのNまたは格子空孔の作る複合センター内で起こっていると推測された.

1. Analysis of CVD(1) growth conditions for ZnS <×Se_1-×>/GaP, thermodynamic analysis of CVD growth conditions for ZnS and ZnSe raw materials, and possible composition control of 0.2<×<1. (2)Growth process, raw material temperature 900-950°C substrate temperature 680-820°C range, composition 0.44<×<0.92 of good quality film obtained. The temperature dependence of composition and growth rate is consistent with thermodynamic analysis results. (3)Optical properties, 4.2-300K. Temperature dependence, composition dependence, excitation, time decomposition, introduction of impurities and correlation in growth. 2. Composition control of MOVPE(1) for AL_×Ga_<1×>/α-AL_2O_3, optimization of raw material mixing conditions, and successful growth of solid phase composition. (2)The effect of low temperature (800-900°C) on the growth of the ALN layer is to improve the crystallinity. The growth of microcrystals in the C-axis direction is inhibited, and the growth of microcrystals in the transverse direction is promoted. (3)The composition dependence of the absorption coefficient was determined by the determination of the I_2 ratio of the excitation factor. The temperature dependence and composition dependence of the emission band of Zn are adjusted in detail, and the emission band of Zn is adjusted in detail.