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）观察硅上III-V晶体层的成核温度，以测量INAS和GAAS在Si上的成核温度，在提供相应的原材料和表面反射率的同时加热底物。当在Si上产生III-V层的成核时，表面反射率会发生变化，可以确定成核开始的温度。 INAS在400°C下开始成核，而GAAS除非达到450°C或更高，否则GAAS不会成核。以这种方式，人们认为，当在GA和原材料以610°C同时喂食时，与GAA更容易成核的趋势也很常见。（2）通过选择性生长_ <1-x> Ga_xas in_ <1-x> ga_xas获得的IN_ <1-x> GA_XAS的结构分析显示出侧面或纵向生长。但是，在这两种情况下，早期生长核中的XRD几乎显示出所有INAS成核。这意味着，如上一节所述，INA的成核比GAA更容易。 XRD足够的生长后表明，在纵向生长的情况下，晶体组成几乎保持INA，而在横向生长的情况下，该组成在GA组成增加的方向上变得不平衡。 Microxrd分析的结果表明，在IN_ <1-x> ga_xas群岛中心附近的组成更加富含富集的组成。从上面可以看出，在IN_ <1-x> ga_xas的横向生长中，Inas在Si上成核，而GA掺入的量增加，同时增加了GA的掺入量。另一方面，在垂直生长的情况下，尽管提供了原材料，但晶体并未吸收GA（因为GA原料的部分压力很低）。因此，人们认为GA掺入晶体中在横向生长中起着至关重要的作用。