その場観察・コビナトリアル手法による化合物半導体/シリコン界面制御法の構築

利用原位观察和组合方法构建化合物半导体/硅界面控制方法

基本信息

批准号：
19026003
负责人：
杉山正和
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19026003/
关键词：
有機金属気相成長 InGaAs 微小領域選択成長組成分布初期核発生

项目摘要

(1)シリコン上のIII-V結晶層核発生温度の観察Si上のInAsとGaAsの核発生温度を測定するため,それぞれの原料を供給しながら基板を昇温し,表面反射率を測定した.Si上にIII-V層の核が発生すると表面反射率が変化するので,核発生が開始する温度を判定できる.InAsは400℃で核発生が開始するのに対し,GaAsは450℃以上にならないと核発生しない.このようにInAsの方がGaAsよりも核発生しやすい傾向は610℃でIn,Ga,Asの原料を同時供給したときにも共通すると考えられる.(2)微小領域選択成長で得たIn_<1-x>Ga_xAsの構造解析原料分圧の違いによりIn_<1-x>Ga_xAsは横方向成長あるいは縦方向成長を示す.しかし,いずれの場合にも,成長初期核のXRDからは,ほぼInAsが核発生していることがわかる.これは,前節で述べたようにInAsの核発生がGaAsに比べて容易であることによる.十分成長を行った後のXRDからは,縦方向成長の場合に結晶組成はほぼInAsのままであるのに対し,横方向成長の場合はGa組成が増える方向に組成が不均一化していくことがわかる.マイクロXRDによる分析の結果,In_<1-x>Ga_xAsアイランドの中央付近はよりInリッチな組成になっていることが示唆された.以上のことから,In_<1-x>Ga_xAsの横方向成長においては,Si上にInAsが核発生し,Ga取り込み量を増やしながらの横方向成長すると考えられる.一方,縦方向成長の場合,Gaは原料を供給しているにも関わらず(Ga原料の分圧が低いため)結晶には取り込まれないと考えられる.このように,横方向成長には結晶へのGaの取り込みが本質的な役割を果たしていると考えられる.

(1) 硅上 III-V 晶体层成核温度的观察为了测量 Si 上 InAs 和 GaAs 的成核温度，我们在供应每种原材料的同时加热衬底并测量表面反射率。当 III-V 层晶核出现在 Si 上时。 Si，表面反射率发生变化，因此可以确定成核开始的温度。InAs，成核开始于400℃，而对于GaAs，成核开始于450℃或更高，除非In。即使在610℃下同时提供In、Ga和As原料，As也比GaAs更容易成核的趋势被认为是普遍的。 (2)通过微区域选择性生长获得的In_<1-x>结构。 Ga_xAs分析根据原料分压的不同，In_<1-x>Ga_xAs表现出水平生长或垂直生长，但是，无论哪种情况，初始生长核的XRD都显示几乎所有InAs核都生成了。这是这样的。 ,正如上一节提到的，InAs 比 GaAs 更容易成核，在横向生长的情况下，可以看出随着 Ga 成分的增加，成分变得不均匀。显微 XRD 分析的结果。，In_<1-x>Ga_xAs岛中心附近的成分变得更加富含In。由此认为，在In_1-xGa_xAs的横向生长中，InAs在Si上成核并在横向上生长，同时增加了Ga的掺入量。在这种情况下，Ga没有掺入到晶体中。即使提供了原料（因为Ga原料的分压低）。这样，横向生长需要将Ga掺入晶体中被认为发挥着重要作用。