InPーGaAsヘテロ系エピタキシャル成長の初期過程制御と高品質化に関する研究

InP-GaAs异质系外延生长初始工艺控制及质量提升研究

• 批准号: 02650221
• 负责人: 朴 康司
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Toyohashi University of 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-02650221/
• 关键词: インジウムりん; ガリウムひ素; 有機金属気相成長法; ヘテロエピタキシャル成長; 分子線エピタキシ-法; 2段階成長法

本研究の目的は、成長初期過程を制御することにより、GaAs上に高品質InPヘテロエピタキシャル薄膜を得ることにある。この為には、成長の極く初期、格子不整合ヘテロ成長系に見られる島状成長をおさえ、二次元成長モ-ド(層状成長)を実現することが不可欠となる。実験手法としては有機金属気相成長(MOVPE)法、及び分子線エピタキシ-(MBE)法を用いた。TMIとPH3を用いた常圧MOVPE法により、InP/GaAs直接成長を行った結果、成長初期には島状成長が生じており、個々の島が成長方向のゆらぎを持つため島の合体により成長層がモザイク構造を持つことが明かとなった。一方、低温でInPバッファ層をつけ、その後基板温度を高温に上げ成長する2段階成長法を用いることにより、結晶性・モフォロジ-の改善が認められた。しかしX線回折半値幅が約400秒と広く結晶性は必ずしも良くない。この原因を探るため、低温で成長したバッファ層を成長温度まで上げたところ、平坦な表面が島状に変化してしまうことが明かとなった。そこで界面エネルギ-を制御するため、InAsを第一バッファとし、その上にInPバッファを成長させたところ、基板温度を成長温度まで上げても島状にならず終始平坦な膜が得られた。この上にInPを成長させた結果、PLの半値幅は若干狭くなったもののX線回折特性には大幅な改善がみ見られなかった。そこで原子層オ-ダで成長制御可能なMBE法を用いてGaAs上のInP成長を試みた。2段階成長法の極限と考えられるアモルファスInPを堆積し固相エピ成長を行なったところRHEEDのストリ-クパタ-ンが観察され、平坦な初期成長層が得られた。今後、InAs系を含めたバッファ層を原子層オ-ダで制御し、結晶性評価も含めて検討する予定である。

The purpose of this study is to obtain a high-quality InP fiber film on GaAs during the initial growth process.この为には, growth の极くInitial stage, lattice non-integrated ヘテロgrowth system に见られる Island-like growth をおさえ, two-dimensional growth モ-ド (layered growth) を実行することが不了となる. The following methods are used: the Metal Organic V-Phase Growth (MOVPE) method and the Molecular Beam Extraction (MBE) method. TMI's PH3 uses the constant pressure MOVPE method, InP/GaAs direct growth, and the results, and the initial growth stage is island growth.生じており、personalityの岛がgrowth directionのゆらぎを志つため岛の合The body's growth layer is the structure's structure. On the one hand, the low-temperature InP fiber layer is used for growth, and the substrate temperature is high after the substrate temperature is high. The 2-stage growth method uses いることにより and crystalline モフォロジ-の Improvement められた. The X-ray is folded back half the width for about 400 seconds and the crystalline quality is good.このCauseをExplorationるため、Low temperature でGrowth したバッファlayer をGrowth temperature まで上げIt has a flat surface and an island-like shape.そこでinterface エネルギ-をcontrol するため、InAsをFirst バッファとし、その上にInPバッファをGrowth させたところ、Substrate temperature をGrowth temperature まで上げてもIsland-shaped にならずUltimately flat film がget られた.この上にInP をGrowth させた results, PL のhalf-value は Some narrow くなったもののX-ray refractory characteristics には な がみ见られなかった. It is possible to use the MBE method to control the atomic layer growth of InP on GaAs. 2-stage growth method no limit testたところRHEEDのストリ-クパタ-ンが観看され, flat なInitial growth layer が得られた. From now on, the InAs system's atomic layer control and crystallinity evaluation will be determined.

项目成果

AKIHIRO WAKAHARA: "A Novel Selective Heteroepitaxial Growth Method of InP on GaAs by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy" Journal of the Electrochemical Society. 137. 1995-1997 (1990)

AKIHIRO WAKAHARA：“通过金属有机气相外延在 GaAs 上进行 InP 的新型选择性异质外延生长方法”《电化学学会杂志》。

HIROYUKI MARUYAMA: "Solid Phase Epitaxial Growth of InP on GaAs" Abstract of 7th International Conference on Vapour Growth and Epitaxy (ICVGEー7).

HIROYUKI MARUYAMA：“InP 在 GaAs 上的固相外延生长”第七届国际气相生长与外延会议 (ICVGE-7) 摘要。