半導体エピタキシャル成長初期過程の評価と制御

半导体外延生长初始过程的评估与控制

• 批准号: 05750276
• 负责人: 岡田 至崇
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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-05750276/
• 关键词: 半導体エピタキシャル成長; 低温成長; 成長メカニズム; GaAs-on-Siヘテロエピタキシ-

本研究では、格子不整合系化合物半導体材料の新しい高品質ヘテロエピタキシ-技術の開発を目標として、水素原子を援用した低温分子線エピタキシ-(MBE)法に関する研究計画を実施した。水素原子は、結晶中では欠陥や不純物準位の不活性化、表面にあってはダングリング・ボンドの終端など電子状態の制御に有効であるばかりでなく、結晶成長機構そのものに対しても大きな効果を及ぼすことが分かっている。本研究ではこの水素原子を積極的に活用して(1)成長表面のC,Oなどの吸着不純物の除去、(2)Ga原子の表面拡散の制御、(3)水素原子吸着による表面エネルギーの修飾による2次元核成長モードの促進を図り、成長過程を直接制御する結晶成長技術を独自に開発、研究した。本年度は、特に水素原子援用MBE法によりGaAs/AlGaAs量子井戸構造の作製およびGaAs-on-Siの低温成長を行い、結晶の品質評価としてAMF,PLなどの計測手段を用いて研究した。時間分解PL測定からはGaAs-on-Si成長膜中の少数キャリア寿命8nsが得られた。これは従来手法の値に比べて2〜3倍長く、高い品質の成長膜が得られていることを示す極めて重要な結果と考えられる。またこの研究成果は、高効率タンデム太陽電池材料の開発や高機能半導体光・電子デバイス、ならびに3次元デバイスなど他の新材料開発分野への波及効果も大きいと考えられる。

The goal of this research is to develop new high-quality lattice-unconforming compound semiconductor materials and technologies.として, hydrogen atom を cited したlow temperature molecular line エピタキシ-(MBE) method に关する research project を実事した. The deactivation of hydrogen atoms, the level of impurities in the crystal, and the electronic state of the surface terminals The state of control is effective, the crystal growth mechanism is effective, and the crystal growth mechanism is effective. This study focuses on the active use of hydrogen atoms in (1) removal of impurities adsorbed on C and O atoms on the growth surface, (2) control of surface dispersion of Ga atoms, and (3) hydrogen Atomic adsorption, surface modification, 2-dimensional nuclear growth promotion, direct control of the growth process, crystal growth technology, independent development and research. This year, the special hydrogen atom was produced using the MBE method, GaAs/AlGaAs quantum well structure. -On-Si's low-temperature growth and crystallization quality evaluation, AMF, and PL's measurement methods are used for research. Time-decomposed PL measurement shows that the lifetime of a small number of GaAs-on-Si growth films is 8ns. The これは従従の値に is 2 to 3 times longer than the べて, and the high-quality growth film is obtained by the がれていることをshows the extremely important results and the test えられる.またこの's research results, high-efficiency タンデム solar cell material's development and high-performance semiconductor light and electronics technologyス、ならびに3D デバイスなど His new material is released and the effect is も大きいと卡えられる.

项目成果

Y.J.Chun他2名: "Enhanced Tew-Dimensional Growth of GaAs on InP by Molecular Beam Epitaxy with Atomic Hydrogen Irradiation" Japanese Journal of Applied Physics. 32. L1085-L1087 (1993)

Y.J.Chun 和其他 2 人：“通过原子氢辐照的分子束外延增强 GaAs 在 InP 上的二维生长”，《日本应用物理学杂志》32。L1085-L1087 (1993)。

Y.Okada他4名: "High-Quality GaAs Films on Si Substrates Grown by Atomic Hydrogen-Assisted Molecular Beam Epitaxy for Solar Cell Applications" Japanese Journal of Applied Physics. 32. L1556-L1558 (1993)

Y. Okada 和其他 4 人：“用于太阳能电池应用的原子氢辅助分子束外延在硅衬底上生长的高质量 GaAs 薄膜”，《日本应用物理学杂志》32。L1556-L1558 (1993)。

Y.Okada他3名: "GaAs/AlGaAs Quantum Wells Grown by Low-Temperature MBE with Atomic Hydrogen Irradiation" Japanese Journal of Applied Physics. 33. 759-762 (1994)

Y. Okada 和其他 3 人：“利用原子氢辐照的低温 MBE 生长的 GaAs/AlGaAs 量子阱”，《日本应用物理学杂志》33. 759-762 (1994)。

Y.J.Chun他3名: "Low Temperature Surface Cleaning of InP by Irradiation of Atomic Hydrogen" Japanese Journal of Applied Physics. 32. L287-L289 (1993)

Y.J.Chun 等 3 人：“通过原子氢辐照对 InP 进行低温表面清洁”，日本应用物理学杂志 32. L287-L289 (1993)。

Y.Okada他2名: "Low dislocation density GaAs on Si heteroepitaxy with atomic hydrogen irradiation for optoelectronic integration" Journal of Applied Physics. 73. 7376-7384 (1993)

Y. Okada 和其他 2 人：“用于光电集成的原子氢辐照硅异质外延的低位错密度 GaAs”应用物理学杂志 73. 7376-7384 (1993)。