変調分光法によるワイドギャップI-III-VI_2族半導体ヘテロ接合の評価に関する研究

调制光谱评价宽禁带I-III-VI_2族半导体异质结的研究

• 批准号: 05750016
• 负责人: 白方 祥
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Ehime 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750016/
• 关键词: 変調分光法; フォトリフレクタンス; 多元化合物半導体; カルコパイライト化合物; ヘテロ接合; 有機金属気相成長法; 格子歪

本研究では、主にGaAsおよびGaP基板上に有機金属気相成長法により成長したCuAlSe2エビタキシャル層のフォトリフレクタンス(PR)法による評価を行った。得られた結果は次の通りである。1)化学両論的組成とバンドギャップ(E_g)との関係を調べた。III-VI比を変化させた場合、III族組成の低下に対してE_gは大きく低下する。また、I族組成に対してIII族組成を増加させてもE_gは低下する。2)GaAs基板上に成長したCuAlSe_2に対し、膜厚に対するE_g、価電子帯の結晶場分裂エネルギー(△_<of>)、スピン軌道相互作用エネルギー(△_<so>)を調べた。膜厚減少に伴いE_gは低下-△_<of>は増加を示したが△_<so>は変化を示さなかった。また、△_<of>は膜厚増加に伴いバルクCuAlSe_2の値に近づいた。この結果は、CuAlSe_2に二軸性の引っ張り歪の存在とエピ膜厚増加に伴う格子の緩和を示している。モデル計算との比較より、実験で用いた最小の膜厚(0.2mum)において殆どの歪が緩和されており、結果は計算で推定された臨界膜厚(0.1mum)により良く説明された。3)PRスペクトルにおけるブロードニングパラメータはエピ層の結晶性を大きく反映しており、これを用いた結晶性の評価手法を確立した。4)PRスペクトルの偏光依存性より、CuAlSe_2エピ層の配向性の評価技術を確立した。また、GaP基板上に成長したCuAlSe_2におけるオリエンテーションドメインの存在を示した。5)本研究を他のヘテロ接合(CuGaSe_2/GaAs,CuGaSe_2/GaP、CuGaS_2/GaAs,CuGaS_2/GaP等)に対して試み、初期的な結果を得た。以上の結果より、PR方法がI-III-VI_2族カルコパイライト化合物のヘテロ接合評価に対して非常に効果的な評価方法であることがわかった。

This study で は, main に GaAs お よ び GaP substrate に organometallic 気 each other n に よ り growth し た CuAlSe2 エ ビ タ キ シ ャ ル layer の フ ォ ト リ フ レ ク タ ン ス method (PR) に よ る review 価 を line っ た. The られた result られた times られた passes through である である. 1) The composition of chemical theory とバ ドギャップ ドギャップ(E_g)と <s:1> relation を key べた. In the case of を variation させた, the composition of the III group is <s:1> lower に than that of the <s:1> てE_g is <s:1> larger and く く is lower than する. Youdaoplaceholder0, the composition of group I に is against the composition of group て, the composition of group III を increases させて する E_g する is low する. 2) GaAs substrate に growth し た CuAlSe_2 に し, membrane thickness に seaborne seaborne す る E_g, 価 electronic 帯 の crystal field splitting エ ネ ル ギ ー (delta _ < of >), ス ピ ン orbital interaction エ ネ ル ギ ー (delta _ < so >) を adjustable べ た. A decrease in film thickness に accompanied by a decrease in <s:1> E_g <e:1> -△_<of> <s:1> increase を indicates a <s:1> たが△_<so> <s:1> change を indicates a さな った った った. Youdaoplaceholder0, △_<of> the thickness of the また membrane increases with に accompanied by バ バ に and the <s:1> CuAlSe_2 <s:1> value に is close to づ た た た. The <s:1> <s:1> results of and CuAlSe_2に biaxial <s:1> lead to っ tension of the crooked <s:1> with とエピ membrane thickness increase に accompanied by う lattice <s:1> softening を indicate that the て て る る る る. モ デ ル computing と の is よ り, be 験 で with い た minimum の film thickness (0.2 mum) に お い て perilous ど の slanting が ease さ れ て お り presumption, the results は calculation で さ れ た critical film thickness (0.1 mum) に よ り good く illustrate さ れ た. 3) PR ス ペ ク ト ル に お け る ブ ロ ー ド ニ ン グ パ ラ メ ー タ は エ の ピ layer crystalline を big き く reflect し て お り, こ れ を with い た crystalline の review 価 gimmick を establish し た. 4)PRスペ, ト, ト, <s:1>, polarizing dependence よ, よ, CuAlSe_2エピ layer <s:1>, directionality <e:1> evaluation 価 technology を establishes を た. ま た, GaP substrate に growth し た CuAlSe_2 に お け る オ リ エ ン テ ー シ ョ ン ド メ イ ン の is を shown し た. 5) In this study, を he を ヘテロ joined (CuGaSe_2/GaAs,CuGaSe_2/GaP,CuGaS_2/ GaAs,CuGaS_2/GaP, etc.)に against て み and the initial な results を obtained た. の above results よ り, PR methods が I - III - VI_2 カ ル コ パ イ ラ イ ト compound の ヘ テ ロ joint review 価 に し seaborne て very に unseen 価 な evaluation method of fruit で あ る こ と が わ か っ た.

项目成果

S.Shirakata: "Photo reflectomce Characterization of CuAlSe_2 Hetero epitaxial Layers Groun by Metalorganic Chemical Vapur Depositrm" Jpn.J.Appl.Phys.32 Supbl.32-3. 494-496 (1993)

S.Shirakata：“通过金属有机化学气相沉积法制备的 CuAlSe_2 异质外延层的光反射表征”Jpn.J.Appl.Phys.32 Supbl.32-3。