硫化亜鉛系格子整合ヘテロ構造を用いた紫外光半導体レーザの研究

硫化锌基晶格匹配异质结构紫外半导体激光器的研究

• 批准号: 08750018
• 负责人: 市野 邦男
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tottori 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750018/
• 关键词: 紫外光; 半導体レーザ; 硫化亜鉛; 混晶; 分子線エピタキシ-; 硫黄分子線; フォトルミネッセンス; 励起スペクトル

本研究においては、紫外光半導体レーザの構成材料として硫化亜鉛(ZnS)系半導体の分子線エピタキシ-成長を行うため、硫黄分子線の供給安定化がキ-ポイントである。そこで、本補肋金により、硫黄分子線セルの電源、温度コントローラ等の機材を購入し、硫黄分子線の供給安定化のための改良を行った。このように安定化した硫黄分子線を用い、ZnSおよびZnCdS、ZnMgS三元混晶の成長を行った。その結果、特にZnMgSの成長において、ZnS、Mgに加えて上記の安定化した硫黄分子線を用いることにより、得られる混晶半導体の組成の制御性が格段に向上し、基板であるCaPと格子整合する組成であるMg20%に再現性よく制御することが可能となった。また、同時に結晶品質も向上し、光学的評価に耐える品質のZnMgS、ZnCdS混晶が得られた。これらの混晶において、低温(10K)におけるフォトルミネッセンスの励起スペクトルを測定し励起子吸収のピークを観測した。そのエネルギーは、ZnS、Zn_<0.80>,Mg_<0.20>S、Zn_<0.94>Cd_<0.06>Sについてそれぞれ3.80eV、3.95eV、3.68eVとなった。ZnSについては従来の報告と一致する結果が得られ、GaPに格子整合するZn_<0.80>Mg_<0.20>SについてはZnSに対して0.15eV大きいバンドギャップを持つことが実験的に明らかになった。なお、当初計画における、格子整合による結晶の高品質化の確認、ZnCdS/ZnMgSダブルヘテロ構造の作製とキャリア・光閉じ込め構造の検証、ZnMgSのp型化と紫外光レーザ発振などには至っておらず、これらは今後の課題として引き続き研究を進める予定である。

This study に お い て は, ultraviolet light semiconductor レ ー ザ の constitute material と し て sulfide (ZnS) administered 亜 lead semiconductor の molecular line エ ピ タ キ シ - line growth を う た め, sulfur molecular line の supply stabilization が キ - ポ イ ン ト で あ る. そ こ で rib, this gold に よ り, sulfur molecular line セ ル の power supply, temperature コ ン ト ロ ー ラ を の machine such as material purchase し, sulfur molecular line の supply stabilization の た め の improved line を っ た. <s:1> ように ように to stabilize the た sulfur molecular line を to grow を rows った using the ternary mixed crystals of ように, ZnSおよび, ZnCdS and ZnMgS. そ の results, に ZnMgS の growth に お い て, ZnS and Mg に え administered て written の stabilization し た を sulfur molecules line with い る こ と に よ り, ら れ る mix of semiconductor の の royal sex が lattice period of に し upward, substrate で あ る CaP と grid integration す る composition で あ る Mg20% に reproducibility よ く suppression す る こ と が may と な っ Youdaoplaceholder0. Youdaoplaceholder0, at the same time, the crystal quality of に is upward, the evaluation of optics is 価に, the quality is える, and the mixed crystals of <s:1> ZnMgS and ZnCdS are が and られた. こ れ ら の mixed crystal に お い て, low temperature (10 k) に お け る フ ォ ト ル ミ ネ ッ セ ン ス の wound up ス ペ ク ト ル を determination し excitation screwdriver suction 収 の ピ ー ク を 観 measuring し た. そ の エ ネ ル ギ ー は, ZnS, administered Zn_ < 0.80 >, Mg_ < 0.20 > S, Zn_ < 0.94 > Cd_ < 0.06 > S に つ い て そ れ ぞ れ 3.80 eV and 3.95 eV and 3.68 eV と な っ た. ZnS に administered つ い て は 従 to の report consistent と す る results ら が れ, GaP に grid integration す る Zn_ < 0.80 > Mg_ < 0.20 > S に つ い て は ZnS に administered し seaborne て 0.15 eV large き い バ ン ド ギ ャ ッ プ を hold つ こ と が be 験 に Ming ら か に な っ た. な お, original plan に お け る, grid integration に よ る crystallization の high-quality の confirmation, ZnCdS/ZnMgS ダ ブ ル ヘ テ ロ tectonic の cropping と キ ャ リ ア · light closed じ 込 め tectonic の 検 certificate, ZnMgS の p type mineralization と ultraviolet レ ー ザ 発 vibration な ど に は to っ て お ら ず, こ れ ら は の topics in future と し て lead き 続 を き research into め る Set である.

项目成果

帆足正治: "透過分光法により測定したZnMgSSe四元混晶のバンドギャップ" 鳥取大学工学部研究報告. 27・1. 55-62 (1996)

Masaharu Hoashi：“通过透射光谱测量ZnMgSSe四元混合晶体的带隙”鸟取大学工学部研究报告27・1（1996）。