透過電顕と光学的手法によるZnS, ZnSeエピタキシアル膜と界面の格子欠陥の評価

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(i)ZnSMOCVD膜の欠陥について減圧MOCVD膜を用いて, (100), (111), (110)GaAs基板上にZnSを成長させ, 基板を化学エッチングで完全に取り除き, 2MeVの透過型電子顕微鏡(TEM)にて成長方向に対する膜中の欠陥状態を調べた. (100)面上のエピ膜の欠陥は数〓〜100〓の〓欠陥ループからなり, 欠陥濃度は約10^<15>cm^<-3>とかなり低濃度であった. これは, 従来報告されている値と比べて約3桁少なく, 高純度結晶膜が成長しているものと考えられる. また, イオン散乱スペクトルのイオン最小収率(Xmin)も小さいことから, 高純度膜であることが確かめられた. しかし, 界面付近では, デイチャネリングが増加し, 界面には高濃度の格子不整が存在している. この膜は無添加で低濃度であるので, HIガスを用いてMOCVD成長膜にドナーIを添加した. 室温の比抵抗約2×10^<-3>Ωcm, 移動度60cm^2NS, 電子濃度10^<19>cm^<-3>と高濃度のドナーを添加することが出来た.(ii)ZnSeMOCVD膜の欠陥について(100)GaAs, Ge基板上にZnSe膜を育成し, 励起子スペクトルの差異と, その熱処理, イオン照射効果を行ない, 界面上における相互拡散と照射欠陥の回復について調らべた. その結果, 照射欠陥とドナー性不純物の相互作用が強く起因することから明らかになった. また, 化学エッチング研磨法により, ZnSe1GaAs, ZnSe1Geの深さ方向の欠陥分布の観測を2MeVTEMを用いて行なった. さらに, ホモエピタキシアルZnSeの成長を行ない, ヘテロエピ膜の欠陥との比較を行った. さらに, ZnSe単結晶基板を用いてMOCVD法により, Alを添加し, 低抵抗n型ZnSe膜(10^-Ωcm)を得た.