原子層エピタキシ-の成長メカニズム

原子层外延生长机制

• 批准号: 02650006
• 负责人: 関 寿
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650006/
• 关键词: 原子層エピタキシ; ALE; ハロゲン系; その場観察

現在、原子層エピタキシャル成長では最も基本となる物理定数である吸着平衡定数の値がほとんど知られていない。本研究では広い成長条件範囲で原子層エピタキシ-が可能なハロゲン系原子層エピタキシ-を取り上げ、そのIII族原料であるハロゲン化物(主にGaCl,InCl)の基板結晶に対する吸着平衡定数を実験的に求めることを目的とした。本年度は1.原子層エピタキシャル成長装置に感度0.1μgの電気天秤を組み合わせた現有の装置を改良し、2.本装置で物理定数である吸着の平衡定数を求めるべく、流速や反応時間、ガス置換の完全性などの基礎的デ-タを測定し、3.GaAS(100)基板結晶上へのGaClの吸着平衡定数を求めた。以下、その結果を述べる。1.については、防振対策を完全にし、全ての流量制御に安定性の良いマスフロ-コントロ-ラ-を用いることによりノイズの低減と再現性の向上を図った。さらに、電気天秤からの電気信号をデジタル化し、コンピュ-タによりノイズ除去のデ-タ処理をほどこした。本改良により、一サイクル当り一分子層の成長を十分に測定できる感度となった。2.については、反応管内のガス分析や種々の条件での原子層エピタキシ-を行い、(a)ガスの完全な切り替え(b)III族原料部での完全な反応(Ga+HCl→GaCl+1/2H_2)(c)原料ガスの十分な供給(III族およびV族)を確認し、実験条件の確立を行った。3.については、500℃でGaAsの原子層エピタキシ-を行い、GaClのGaAs基板結晶への吸着平衡定数を初めて実験的に求めることに成功した。この値はKorecらが統計熱力学的に求めた報告している値と近い値であり、他に報告されているハロゲン系原子層エピタキシ-によるGaAsの成長結果をよく説明できる値であった。

Now, atomic layer growth is the most basic physical constant, adsorption equilibrium constant is the most important. In this study, the growth conditions of the atomic layer are determined by the adsorption equilibrium of the group III raw materials (mainly GaCl,InCl). This year: 1. Improvement of existing devices for atomic layer growth with sensitivity of 0.1μg; 2. Determination of adsorption equilibrium parameters for physical parameters of the device; 3. Determination of adsorption equilibrium parameters for GaCl on GaAS (100) substrate crystals. The results are described below. 1. Complete control of flow control, complete control of vibration control, excellent stability, low attenuation and high reproducibility. The electric signal from the electric balance is converted into electric signal, and the electric signal is removed from the electric signal. The invention improves the sensitivity of the growth of a molecular layer. 2. The conditions for the analysis of two species in the reaction tube are: (a) the complete transition of the reaction tube;(b) the complete reaction tube (Ga+HCl→GaCl+1/2H_2) in the group III raw material section;(c) the confirmation of the ten species supply of the raw material (group III and group V); and (d) the establishment of the conditions for the determination of the reaction tube. 3. GaAs atomic layer adsorption equilibrium at 500℃, GaCl GaAs substrate adsorption equilibrium at 500℃The results of GaAs growth are described in detail below.