溶液成長法によるII-VI族化合物半導体の作製とその伝導性制御

溶液生长法制备II-VI族化合物半导体及其电导率控制

• 批准号: 62604601
• 负责人: 青木 昌治
• 金额: $ 3.52万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62604601/
• 关键词: 溶液成長法; II-VI族化合物半導体; 伝導性制御; 抵抗率

溶液成長法により, 完全性の高いII-VI族化合物半導体単結晶(ZnS, ZnSe, CdS, CdSe)を作製するとともに, その電気的光学的特性を調べた. 溶媒としてはSb_2Te_3, Bi_2Te_3, Sb_2Se_3, Bi_2Se_3等のカルコゲン化合物を用いた.Sb_2Te_3, Bi_2Te_3を溶媒として除冷法にて, ZnSを成長させた. 主な成長条件は, 保持温度1000°C, 保持時間15時間,分離温度700°C, ZnSのチャージ量3〜4mol%あった. 1000°C〜900°Cでの降温速度を1.8〜2.4°C/h, 990〜700°Cでの降温速度を24〜42°C/hとした. 成長結晶はIn溶媒からのものと比べ数倍大きく, 平板状〔(III)面〕に成長しやすい傾向がある. 結晶はいずれ溶媒からのも5×5×0.5mm^3程度の大きさで,無色透明であった. フォトルミネッセンスでは溶媒に関係なくTeによる発光(青色)が観測された. Sb_2Te_3溶媒を用いた温度差法より成長した結晶は除冷法による結晶に比べ一回りほど小さいが, 最大で厚さ1.2mmの厚い結晶が成長した. 抵抗率が高いものが多かったが, Sb_2Te_3溶媒から除冷法にて成長させた結晶はas-grownで40KΩcm程度の値を示した.また, Sb_2Se_3溶媒から除冷法によりZnSe単結晶を成長させた. 成長条件は保持温度850°C, 保持時間12時間, 降温速度15°C/h, 分離温度700°Cであった. 溶媒に対して3mol%のZnSeを溶質としてチャージした. 溶媒との分離後900°Cで1昼夜置き, 結晶に付着した溶媒を除去した. 結晶はアンプルの先端に成長しており, 2×2×0.1mm^3程度の平板状で, その片面は微小結晶が付着してがさがさになっていた. 結晶は黄色であり, 蛍光顕微鏡像では赤色であった. 温度差法によってもZuSeを成長させたが, 結晶は先端部に密集して成長しており, 微結晶が集まった状態で, 個々の大きさは1〜2mm角程度であった. 結晶は不透明な黄色をし, 蛍光顕微鏡像では赤色を呈した. ZuSeではすべて高抵抗であった.

Solution growth method for the preparation of high purity II-VI compound semiconductor crystals (ZnS, ZnSe, CdS, CdSe), and the electrical and optical properties of the tuning. Solvents are used for the growth of Sb_2Te_3, Bi_2Te_3, Sb_2Se_3, Bi_2Se_3, etc. Main growth conditions are: holding temperature 1000°C, holding time 15 time, separation temperature 700°C, ZnS content 3 ~ 4mol %. 1000°C ~ 900°C cooling rate is 1.8 ~ 2.4°C/h, 990 ~ 700°C cooling rate is 24 ~ 42°C/h. The growth of crystals In solvent is several times larger than that in solvent, and the growth of crystals in plate-like [(III) plane] tends to be several times larger than that in solvent. Crystallization solvent 5×5×0.5mm^3 degree of large, colorless transparent. The light emitted by the solvent is blue. Sb_2Te_3 solvent is used in the temperature difference method to grow crystals. In addition to cooling method, the crystals are smaller than those in the first cycle, and the maximum thickness of crystals is 1.2 mm. The resistivity is higher than that of other solvents, and the growth of crystals in Sb_2Te_3 solvent is higher than that of as-grown crystals at 40KΩcm. In addition, Sb_2Se_3 solvent is used to separate ZnSe crystals from the solution. Growth conditions: maintain temperature 850°C, maintain time 12 time, cooling rate 15°C/h, separation temperature 700°C. Solvents: 3 mol % ZnSe After solvent separation 900°C for 1 day and night, crystallization is carried out with solvent removal. The crystals grow at the top of the plate, 2×2×0.1mm^3, and the one-sided microcrystals grow at the top. Crystal yellow The temperature difference method is used to grow the crystals. The crystals are concentrated at the tip and grow. The microcrystals are concentrated. The large crystals are 1 ~ 2mm in angle. The crystal is opaque yellow, and the light is slightly mirrored red. ZuSe.