強磁場印加を利用した半導体融液内拡散係数の測定

使用强磁场测量半导体熔体中的扩散系数

• 批准号: 06750762
• 负责人: 岡野 泰則
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Shizuoka 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-06750762/
• 关键词: 結晶成長; 磁場印加; 化合物半導体; 拡散係数; 流動; 偏折; 物質移動

半導体融液内の拡散係数を正確に測定することを目的として、従来の半導体結晶成長に用いられる数十倍の強度の磁場が印加可能なGradient freezing方式の結晶成長装置を作製した。本装置を用い、8テスラの磁場を印加しながらTe添加のInSbを作製し、SIMSにより結晶内のTeの成長方向濃度分布を測定することにより融液内拡散係数を算出した。最初に、高精度な結晶内濃度を測定するために、グレイン等の無い、単結晶を作製するための条件を探索した。結晶成長速度が10mm/hの時には、作製した結晶は細かなグレインを多数含む多結晶であったが、成長速度が5mm/hの時には双晶も無い、単結晶が作製することができた。融液内の温度振動も測定したところ、磁場の有無に関わらず、温度振動は測定されなかった。これは、Gradient freezing方式では、上方より下方の方が温度が低くいため、自然対流が起こりにくいこと、また今回用いたるつぼの直径が9mmと小さいこと、などにより融液内での対流は磁場を印加していなくとも小さく、温度振動を引き起こすほどではないためである。しかしながら、結晶内のTeの成長軸方向の分布を調べると、磁場を印加していない場合とした場合とでは大きな変化が見られた。磁場を印加しない場合には、偏析の影響が現われ、成長軸方向対しTe濃度が上昇した。これに対し、8テスラの磁場を印加した場合には成長軸方向に対するTeの濃度分布は均一となった。これらの結果より、温度振動を引き起こすような乱流は無いものの、磁場を印加しない場合には融液内で層流が発生し、磁場により完全にその層流が止められていることがわかった。そこで強磁場を印加して作製した結晶内のTeの濃度より、拡散係数を算出したところ、5×10^<-5>cm^2/sとなり、従来報告されている価とほぼ一致した。以上のことにより、本研究で作製した結晶作製システムは、融液内不純物拡散係数の測定、及び均一結晶の作製に極めて有効であると結論できる。

Accurate measurement of the dispersion coefficient in the semiconductor melt is possible, and the purpose of the semiconductor crystal growth is to use a magnetic field that is tens of times stronger and to add a crystal growth device using the Gradient Freezing method. This device is made of 8 magnetic fields, InSb and SIMS. The concentration distribution of Te in the growth direction in the crystal is measured and the scattering coefficient in the melt is calculated. Initially, high-precision determination of the concentration in the crystal was carried out, and the determination of the concentration in the crystal was carried out, and the conditions for the production of the single crystal were explored. The crystal growth rate is 10mm/h, the crystal growth rate is 10mm/h, and the production rate is 10mm/h. Most of the crystals are fine and polycrystalline.であったが、Growth speed が5mm/hの时には Twin crystal も无い、Single crystal がすることができた. The temperature vibration in the molten liquid can be measured using the same method, the presence or absence of the magnetic field can be measured as needed, and the temperature vibration can be measured as possible.これは、Gradient Freezing method, upper side, lower side, lower temperature, lower temperature, natural flow, lower temperature, natural flow, lower temperature, lower temperature, lower temperature, lower temperature 9 mmと小さいこと, などにより での対流はMagnetic field をInca してい in the meltなくとも小さく、Temperature vibration をinduced きこすほどではないためである.しかしながら, the distribution of the growth axis direction of the Te in the crystal, the adjustment of the べると, the magnetic field をInca していない occasion and the occasion とでは大きな変化が见られた. The magnetic field is added to the situation, the influence of segregation is present, and the Te concentration in the growth axis direction is increased.これに対し, 8テスラのMagnetic field をInca した occasion には growth axis direction に対 するTe の concentration distribution は となった. The result of これらのより, temperature vibration をinduced きこすようなturbulence は无いものの, magnetic field をInca しない occasion There is no laminar flow in the molten liquid, and there is no laminar flow in the magnetic field. The concentration of Te in the crystal and the scattering coefficient of the strong magnetic field are calculated by Inca.ろ、5×10^<-5>cm^2/sとなり、従来 report されている価とほぼ unanimous した. The results of the above research are as follows: the preparation of crystals and the determination of the diffusion coefficient of impurities in the melt, and the preparation of homogeneous crystals in this study are effective and concluded.