化学反応制御による半導体超微粒、超薄膜結晶の作製と新物性

化学反应控制半导体超细晶粒和超薄膜晶体的制备及新物理性能

基本信息

批准号：
03205036
负责人：
清水勇
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03205036/
关键词：
II VI族化合物擬平衡構造正則混晶超格子構造

项目摘要

新規に開発した低温結晶成長技術、Hydrogen Radical Enhanced Chemical Vapour Deposition(HRーCVD)法を用いて、人工的な構造を持つII VI族化合物結晶の作製を行いその構造および特性評価を行った。(1)ZnSe/ZnS_<0.1>、Se_<0.9>超格子構造ZnSeを井戸層としZnSSeをバリア層とする超格子構造薄膜をGaAs(100)基板上に堆積し、X線回折(XRD)ラマン散乱スペクトル解析からその構造を確認すると共に、蛍光(PL)測定結果から欠陥が少なく高品質超格子が得られた。(2)ZnSe/ZnS短周期超格子構造と正則混晶格子長の異なるZnSe,ZnSを原子層で制御し、積層する事で化学組成を変調した擬平衡構造結晶の作製を試みた。まず、[(ZnS)m(ZnSe)m]_n(m=1〜5)構造結晶をGaAs(100)基板上に成長させ、その構造およびPL特性の評価を行った。この結果自由励起子発光強度の強い高品質膜が得られ、同時に発光ピ-クがmの減少と共に高エネルギ-側にシフトする量子効果が見い出された。又、GaAs基板の格子定数に近い組成を持つ混晶[(ZnS)_1(ZnSe)_<12>]_nを原子層積層法で作り、その構造、PL特性に正則混晶の特異性を見い出した。この他、傾斜ポテンシャル構造などこれまでその作製が困難であった化学組成の変調を伴う擬平衡構造結晶の作製に成功しており、HRーCVD法の有用性を確認した。

利用新开发的低温晶体生长技术——氢自由基增强化学气相沉积（HR-CVD），我们制备了具有人工结构的II VI族化合物晶体，并评估了它们的结构和性能。 (1) ZnSe/ZnS_<0.1>、Se_<0.9>超晶格结构在GaAs(100)衬底上沉积以ZnSe为阱层、ZnSSe为势垒层的超晶格结构薄膜，并进行X射线衍射(XRD)分析。）拉曼通过散射光谱分析确认了结构，并通过荧光（PL）测量获得了缺陷很少的高质量超晶格。 (2)我们尝试通过控制原子层中不同晶格长度的ZnSe/ZnS短周期超晶格结构以及ZnSe和ZnS的规则混晶并堆叠它们来制备化学成分调制的准平衡结构晶体。首先，在GaAs(100)基板上生长[(ZnS)m(ZnSe)m]_n(m＝1-5)结构的晶体，并评价其结构和PL特性。结果，获得了具有强自由激子发射强度的高质量薄膜，同时发现了随着m减小发射峰向更高能量移动的量子效应。此外，我们利用原子层沉积方法制备了组成接近GaAs衬底晶格常数的混晶[(ZnS)_1(ZnSe)_<12>]_n，并发现了规则混晶的特性其结构和 PL 特性。此外，我们成功地制造了化学成分调制的准平衡结构晶体，例如以前难以制造的梯度电势结构，证实了HR-CVD方法的有用性。