蛍光EXAFS、X線CTR測定によるIII/V族半導体接合界面での原子配列の解析

使用荧光 EXAFS 和 X 射线 CTR 测量分析 III/V 族半导体结界面的原子排列

• 批准号: 06750315
• 负责人: 田淵 雅夫
• 金额: $ 0.58万
• 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-06750315/
• 关键词: 蛍光EXAFS; X線CTR散乱; InGaAs; InPAs; ヘテロ界面; 組成分布; 1原子層; 化合物半導体

半導体ヘテロ接合作製技術は光デバイスや高速デバイスを作製する上での基礎となる技術であるが、デバイスの高機能化の要求に従い、ますますその重要性を増している。本研究は、要求されるヘテロ成長層の膜厚が原子層レベルに達したことと対応し、原子層レベルで薄膜の組成や界面の組成分布などを把握する技術を開発し、さらには得られる知見を利用して原子層レベルで良く構造制御の行われた結晶成長を実現することを目的とした。本年度は、蛍光EXAFSとX線CTR法による半導体ヘテロ界面評価を行った。OMVPE法で作製したInP/InPAs(1ML)/InP,InP/InGaAs(1ML)InP試料を対象とし、ヘテロ層の組成とその前後での組成分布を明らかにする研究を行った。特に、X線CTR法では極めて良好な結果を得、ヘテロ界面近傍の1原子層ごとの組成分布が評価できることが明らかになった。試料中のAs原子の総量はX線CTR法とは独立にAs原子の蛍光X線収量から測定が可能であるが、そうして得られた値と、X線CTR法から得られた1原子層ごとのAs組成を積分して得た値が良い一致を見せた。この結果は、本研究で得たAs原子の分布が信頼性の高いものであることを示唆している。InP/InPAs/InP界面では、ヘテロ層作製時の成長中断時間の大小に応じてAsヘテロ層からのAs原子の離脱が発生すること、あとから成長するInP層中に残留するAs量の制御も成長中断時間の最適化で可能であることが明かとなった。さらにInP/InGaAs/InP層中では、Ga原子もInP層側に分布している可能性を示唆する興味深い結果を得た。

The importance of semiconductor interface technology is increasing as the foundation of optical and high-speed interface technology and the requirement of high functionality of semiconductor interface technology. This study is aimed at developing techniques for determining the composition and interface distribution of thin films by using atomic layer thickness, atomic layer thickness, and crystal growth. This year, the semiconductor interface evaluation was conducted by X-ray CTR method. InP/InPAs(1ML)/InP,InP/InGaAs(1ML)InP samples fabricated by the OMVPE method were studied to clarify the composition of the dielectric layer and the composition distribution before and after the layer. Special, X-ray CTR method is very good, the result is very good, the composition distribution of the atomic layer near the interface is very good. As atoms in the sample are measured independently by X-ray CTR. The results of this study show that the distribution of As atoms is highly reliable. The growth interruption time of InP/InPAs/InP interface during fabrication of As atoms in InP layer may be optimized. In this paper, the distribution of Ga atoms in InP/InGaAs/InP layers is studied.