1991 Fiscal Year Annual Research Report
光MOCVD法によるZnse_xTe_1‐_x薄膜単結晶の成長と点欠陥の挙動
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03205005
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
一色 実 東北大学, 選鉱製錬研究所, 助教授 (20111247)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 吉孝 東北大学, 工学部, 教授 (70209170)
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| Keywords | MOCVD成長 / ZnSe_xTe_1ー_x混晶薄膜 / 熱力学モデル / 成長機構 / 成長速度 |
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| Research Abstract |
MOCVD法によりZnse_xTe_1ー_x薄結晶を成長させ、不純物及び固有欠陥状態の組成x依存性を調べることによりZnSe_xTe_1ー_xの伝導型制御に関する知見を得ることを最終目的としている。本年度は光照射無し、常圧のもとで上記混晶の成長に関する知見を得ることにした。
原料にはDEZn,DESe,及びDETeを用い、水素ガスをキャリア-として供給した。(100)GaAs、(100)InP及び(100)InAs基板を用いた。VI/II比を1,2,5と変化させた時の成長膜中Teの組合(1ーx)とVI族原料中のDETeの割合DETe/(DeSE+DETe)の関係は上記3種類の基板とも同様の結果を示した。SeよりもTeの方が成長膜中に取り込まれ易いことが分かり、その程度はVI/II比と共に大きくなった。
ZnSeの成長機構として、DEZnは熱分解によってZnとなり、DESeは1度水素化物を経由して基板上に付着し、その成長はH_2Seからの水素の脱離反応で律速されるというモデルが提案されている。ここでもSeは水素化物を経由して成長に関与するとし、KiskerとZawadzkiモデルをもとに膜組成とDETe/(DETe+DESe)との関係を計算で求めた。その時、Teの水素化物が不安定であると考えられるため、DETeからTeが生成し成長に寄与する場合と、TeもSeと同様に水素化物として成長に関与する場合について計算を行った。測定結果との対比から、現時点ではDETeの場合もH_2Teが生成し成長に関与していると考えられる。今後、キャリア-ガスとして不活性ガスを用いる等の実験から上記モデルの妥当性の検証を行う必要がある。
3種類の基板を用いて成長速度の成長薄膜中Te濃度(1ーx)依存性を測定した。この依存性は温度あるいはVI/II比によって変わるが、各濃度における成長速度の基板依存性はほぼ一致した。その原因は今のところ明かではないが新しい結果として注目される。
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[Publications] M.Isshiki: "Estimation of the Donor Concentration in ZnSe from the Emission Related to Donor Bound Excitons" Jpn.J.Appl.Phys.30. 515-516 (1991)
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[Publications] M.Isshiki: "Photoluminescence and Acceptor State of Na in ZnSe" Jpn.J.Appl.Phys.30. 623-626 (1991)
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[Publications] K.Mochizuki: "Heteroepitaxial Growth of Pb_xCd_lー_xS_ySe_lー_y Thin Film by Hot Wall Method" J.Cryst.Growth.
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[Publications] M.Isshiki: "Photoluminescence of Liーdoped ZnSe Single Crystals" J.Cryst.Growth.
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[Publications] H.Oguri: "Growth of ZnSe_lー_xTe_x Thin Films by Metalorganic Vapor Phase Deposition" J.Cryst.Growth.
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[Publications] M.Isshiki: "Isothermal Vapor Phase Epitaxy of Hg_lー_x(Cd_lー_yZn_y)_xTe Thin Films Using Semiーclosed Open Tube System" Jpn.J.Appl.Phys.
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[Publications] M.Isshiki: "Widegap IIーVI Compounds for OptoーElectronic Applications(in press)" Chapman and Hall Ltd.,
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[Publications] 一色 実: "分離科学ハンドブック" 共立出版,
