エピタキシャル成長法による絶縁体薄膜結晶の作製と光物性評果

半導体においては、MBE法等により原子レベルでの単結晶薄膜化の制御が可能になっている。しかしながら、絶縁体における単結晶の薄膜化は通常の蒸着法による方法に限られており、これまで超薄膜結晶の作製の試みはほとんどない。本研究では、これら絶縁体の単結晶薄膜を育成し、主として光学的手段により結晶の評果を行い、絶縁性薄膜としての特性を調べることを目的としている。今回、新たに超高真空用蒸着装置(特注品)を試作し、これを用いて、以下の2通りの方法でアルカリハライド単結晶薄膜をエピタキシャル成長させることに成功した。すなわち、(1)10^<ー9>Torr以下の高真空のもとで、KCl基板結晶上に沃化水素を低温で蒸着し、結晶基板の温度を上げることによりKI薄結晶を得た.(2)沃素ガスおよび沃化水素ガスを金属カリウム基板上に照射し、化学的反応によりKI薄結晶を得た。得られた結晶の厚さは、基礎及収端近傍の光学密度の大きさから換算すると数10μm程度と見積られる。これら薄膜結晶の吸収スペクトルおよび反射スペクトルの測定の詳細については、現在進行中である。さらに、結晶性のよい、より薄い結晶膜を得るには、エピタキシャル成長の最適条件(成長速度・基板温度・ガス圧・ベ-スの真空度等)を充分に把握せねばならない。そのためには、少なくとも膜厚をモニタ-しながら結晶を生成する必要があり、次年度では膜厚計(日本真空技術KK)の購入を望みたい。

半導体においては、MBE法等により原子レベルでの単結晶薄膜化の制御が可能になっている。しかしながら、絶縁体における単結晶の薄膜化は通常の蒸着法による方法に限られており、これまで超薄膜結晶の作製の試みはほとんどない。本研究では、これら絶縁体の単結晶薄膜を育成し、主として光学的手段により結晶の評果を行い、絶縁性薄膜としての特性を調べることを目的としている。今回、新たに超高真空用蒸着装置(特注品)を試作し、これを用いて、以下の2通りの方法でアルカリハライド単結晶薄膜をエピタキシャル成長させることに成功した。すなわち、(1)10^<ー9>Torr以下の高真空のもとで、KCl基板結晶上に沃化水素を低温で蒸着し、結晶基板の温度を上げることによりKI薄結晶を得た.(2)沃素ガスおよび沃化水素ガスを金属カリウム基板上に照射し、化学的反応によりKI薄結晶を得た。得られた結晶の厚さは、基礎及収端近傍の光学密度の大きさから換算すると数10μm程度と見積られる。これら薄膜結晶の吸収スペクトルおよび反射スペクトルの測定の詳細については、現在進行中である。さらに、結晶性のよい、より薄い結晶膜を得るには、エピタキシャル成長の最適条件(成長速度・基板温度・ガス圧・ベ-スの真空度等)を充分に把握せねばならない。そのためには、少なくとも膜厚をモニタ-しながら結晶を生成する必要があり、次年度では膜厚計(日本真空技術KK)の購入を望みたい。