セレン化亜鉛の気相エピタキシャル成長によるpn接合と青色発光ダイオ-ド

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03205013
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 村野井 徹夫 茨城大学, 工学部, 講師 (90007633)
• Keywords: セレン化亜鉛 / エピタキシ- / 気相成長 / 不純物ド-プ / 沃素メチル / 塩化水素 / 二次イオン質量分析 / フォトルミネッセンス

Research Abstract

1.前年度までにZn及びSe単体を原料にして水素輸送法によりZnSeを成長させると同時に、P及びLiのコ・ド-ピングによってGaAs基板上に低抵抗率のp形ZnSeが成長できることとpn接合による発光ダイオ-ドについて報告した。しかし、試作ダイオ-ドは必ずしも良好な特性を示すに至っていない。良好なpn接合を得るためにはn層の導電率を高くすること、p層の不純物の再分布を抑制する必要がある。このためには、p層の成長温度(450℃)以下でのホモエピタキシャル成長温度とドナ-不純物のド-プ条件を明きらかにする必要がある。そこで、今年度はエピタキシャル成長に対する塩化水素(HCl)ガスエッチングの効果と沃化メチル(CH_3I)を用いて沃素のド-ピングについて検討した。(1)HClによるエッチングの結果、ホモエピタキシについては250℃以上、GaAs基板に対するヘテロエピタキシについては200℃以上のHCl中熱処理により350℃でのエピタキシャル成長が可能であることを明きらかにした。ヘテロエピの場合HClガスエッチング後、真空排気してから成長させた場合でも従成のアンド-プの時よりもキャリア濃度が約1桁高く、SIMS分析の結果Clが約10^<17>cm^<-3>含まれている。フォトルミネッセンス(PL)によると中性ドナ-に束縛された励起子線I_Xが観測された。I_Xとキャリア濃度の増加はClによる可能性がある。(2)妖素ド-ピングの結果、最低の流量においてもPLはSA発光等の深い準位によるものが支配的であり、抵抗率も高い。沃素が高濃度にド-プされていると考えられる。
2.電子ビ-ム蒸着と抵抗加熱を併用し、ZnSeとZnの同時蒸着を試みた。RHEEDによるとストリ-ク状の回析パタ-ンを示すが、電気的光学的特性はまだ十分な検討ができていない。

Research Products

• [Publications] Tetsuo Muranoi: "Variable Diffusion Coefficient in ZnSe Films grown on GaAs(100)" Thin Solid Films. 197. 393-396 (1991)
• [Publications] Tetsuo Muranoi: "Vapor Phase Homo‐ and Heteropitaxies of ZnSe Films" Japanese Journal of Applied Physics. 30. L2009-L2011 (1991)
• [Publications] Tetsuo Muranoi: "PL and SIMS of Vapor Phase Epitaxial ZnSe Films" Journal of Crystal Growth. 115. 679-682 (1991)
• [Publications] Tetsuo Muranoi: "p‐n Junction Diodes prepared in Vapor‐Phase Epitaxial ZnSe Films Using Metallic Zn and Se" Journal of Crystal Growth. 117. (1992)
• [Publications] Tetsuo Muranoi: "Characterization of VPE ZnSe Films" Journal of Electronic Materials.