異族半導体AlGaAs-ZnSe新人工多層構造の作製と新物性に関する研究

新型异质半导体AlGaAs-ZnSe人工多层结构的制备及新物理性能研究

基本信息

批准号：
05855005
负责人：
船戸充
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究、従来にない新しい構造である異族半導体多層構造を作製し、新物性の発現とデバイスへの応用を目指したものである。以下に、本年度の研究で得られた結果を示す。(1)AlGaAsの成長に先立ち、より基本的な二元化合物であるGaAsを用い、GaAs/ZnSe二層構造をGaAs基板上に作製し、その表面状態の観察を行った。その結果、成長温度が高温で、V/III比が小さいときに表面が三次元的になることがわかった。この原因を探るため透過型電子顕微鏡(TEM)により断面観察を行ったところ、ZnSe層は成長条件に関わらずGaAs基板上に二次元成長しているが、ZnSe上に成長したGaAsは高温、小V/III比で三次元(島状)成長、逆に低温、大V/III比で二次元成長していることが判明した。この現象は、この材料系において初めて見いだされた現象であることから、より詳細に検討する必要があると考え、ZnSe上でのGaおよびAs原料の振舞い、あるいは三次元成長した場合の平均の膜厚を調べた。得られた結果から、三次元成長の原因はGaを含んだなんらかの分子のZnSe表面でのマイグレーションであると推定した。(2)二次元成長している場合について、界面状態を評価するためにn-ZnSe/n-GaAsヘテロ接合を作製し電気的特性を評価した。光を照射することによって生じる電流の測定から、界面準位が存在しZnSe、GaAsどちらの側にも空乏層が存在することがわかった。この界面準位低減にはGaAs表面処理が有効であることを示した。(3)GaAs-ZnSe多層構造を様々な成長条件で作製した。上記(1)の二次元成長あるいは三次元成長する条件を選ぶことにより、量子井戸構造、量子箱構造をつくりわけることができる可能性を示した。また、X線回折、TEM観察から、いずれの構造も優れた結晶性を持つことが明らかになった。

这项研究旨在创建多层异源半导体结构，这是一种以前未知的新结构，并开发新的属性并将其应用于设备。从今年的研究中获得的结果如下所示。（1）在藻类生长之前，使用了一种更碱性的二元化合物GAAS，用于在GAAS基板上制造GAAS/ZNSE双层结构，并观察到表面态。结果，发现当生长温度高并且V/III比小时，表面变为三维。为了找出原因，使用透射电子显微镜（TEM）进行横截面观察，发现ZnSe层在GAAS底物上二维生长，无论生长条件如何，但是在高温下，ZnSe上生长的GAA在高温和小v/III频率下，并在高温下生长了三维（岛状样），并在iii和iii较高的情况下，并在iii和iii频率上进行了两次vimiies，且均匀的频率均匀空组。这种现象首先是在该材料系统中发现的，因此有必要更详细地检查，我们研究了GA和作为ZNSE上的原材料的行为，以及三维生长时的平均膜厚度。从获得的结果中，估计三维生长的原因是由于某些分子在ZnSE表面上的迁移。（2）在二维生长的情况下，制造了N-ZNSE/N-GAAS杂结型，以评估界面状态并评估电气性能。通过辐照光生成的电流的测量表明，ZnSE和GAAS的两侧都存在界面状态和耗竭层。已经表明，GAAS表面处理可有效降低界面状态。（3）在各种生长条件下制造了GAAS-ZNSE多层结构。通过选择上面（1）中（1）中二维生长或三维生长的条件，可以创建量子井结构和量子盒结构。此外，X射线衍射和TEM观察结果表明，这两个结构具有出色的结晶度。