III-V族化合物半導体へのDy原子層ド-ピングと室温動作2〜3μm帯レーザへの応用

III-V族化合物半导体中镝原子层掺杂及其在室温2-3μm波段激光器中的应用

• 批准号: 06750312
• 负责人: 藤原 康文
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Nagoya 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750312/
• 关键词: 希土類元素添加III-V族化合物半導体; 室温動作2〜3μm帯レーザ; Dy(ジスプロシウム); Er(エルビウム); 原子層ド-ピング

次世代半導体光デバイスの有望材料の一つである希土類元素添加III-V族化合物半導体を取り上げ、そのデバイス化に不可欠な要素技術として、希土類元素を「任意の格子サイト」に「精密配置」できる原子層ド-ピング技術を確立すること、すなわち構造敏感な発光中心の局所構造を人為的に完全制御することを第一の目的とした。その際、希土類元素として、2〜3μm領域に発光準位を有するDy(ジスプロシウム)を取り扱う前段階として、比較的良く研究され物性が明らかになりつつあるEr(エルビウム)を取り上げ、成長装置の性能を含めた基礎的知見の収集に努めた。●InP:Erの成長と評価に関して:[膜中Er濃度]SIMS測定により明らかにされた膜中Er濃度の深さ方向分布は優れた均一性を示した。また、そのEr濃度はEr原料温度と、Er原料を通過する水素流量により再現性良く制御可能であった。[表面モフォロジー]Er濃度の増加とともに、表面モフォロジーが劣化した。また、Er濃度6x10^<18>cm^<-3>以上では多結晶成長を示した。[電気的特性]電子密度はEr濃度にほとんど依存しなかった。一方、移動度はEr添加により激減した。このことは、ErはInP中で中性不純物として振舞うことを示唆している。[光学的特性]Erの関与したPLスペクトルは、主に3つの発光線により構成され、それらの相対強度はEr濃度に強く依存した。このことは、ErがInP中で複数の発光中心を形成することを示唆している。また、成長温度を580℃から50℃下げることにより、発光強度は1桁程度増大した。●GaP:Erの成長と評価に関して:[表面モフォロジー]Er原料を通過する水素流量を増加させることにより、表面モフォロジーが劣化した。単結晶成長から多結晶成長に変わる水素流量はInP:Erに比べて小さかった。[光学的特性]Erの関与した発光のスペクトル形状は濃度に強く依存し、その振舞いはInP:Erで得られたものと同様であった。

It is expected that the next generation semi-conductor optical matrix will be used as soon as possible. The addition of III-V compounds to the semi-conductor can not be owed to the elements, such as the technology of the elements, the precision configuration of the elements, the formation of the elements, the fabrication of the elements, It is necessary to build a man-made system designed by the sensitive luminescence Center Bureau to completely control the first purpose of the sensitive lighting center. In the field of rare earth elements and rare earth elements, the optical calibration in the field of 2 ~ 3 μ m is available in the field of optical calibration Dy (microwave radiation equipment) to improve the performance of the equipment. The performance of the equipment is based on the knowledge that the performance of the device is based on the knowledge that the performance of the device is based on the study of the physical properties and the performance of the equipment. InP:Er growth temperature measurement: [Er concentration in the film] SIMS measurement shows that the depth distribution of Er in the film shows that it is uniform. The temperature of Er raw material, the temperature of Er raw material, the temperature of Er raw material and the temperature of Er raw material can be improved through the temperature measurement of water flow rate. [surface temperature, temperature, The growth of multi-structure crystals above the temperature and Er degrees of 6x10 ^ & lt;18> cm ^ & lt;-3> is very important. [characteristics of electricity] Electron density, Er density, electron density On the other hand, the degree of mobility Er is added to the mobile phone. In Er InP, there is a neutral object, a dance dance, a sign of instigation. [optical properties] Er devices are closely related to the optical properties of the PL, the main 3-ray optical lines are closely related to each other, and the relative strengths of the optical properties are strongly dependent on the Er. The number of duplicates and the center of light in the Er InP form an indication of the number of copies. The temperature of temperature and growth temperature is 580 ℃ and 50 ℃, and the intensity of light is very high. The growth of GaP:Er makes it possible for Er raw materials to increase and deteriorate through the flow rate of water. The results show that the InP:Er of water flow in the growth phase is much smaller than that in the temperature range. [properties of optics] Er is the same as light, shape, shape, dependence, vibration, dance, InP:Er, and so on.

项目成果

Y.Fujiwara et al.: "Drastic effects of hydrogen flow rate on growth characteristics and electrical/optical properties of InP grown by" Journal of Crystal Growth. 146. 544-548 (1995)

Y.Fujiwara 等人：“氢气流量对 InP 生长特性和电/光学特性的巨大影响”，《晶体生长杂志》。