1991 Fiscal Year Annual Research Report

MBE法によるカルコパイライト型IーIIIーVI_2族化合物のヘテロエピタキシャル成長

Research Project

Project/Area Number	03205107
Research Institution	Ishinomaki Senshu University
Principal Investigator	増本剛石巻専修大学, 理工学部・電子材料工学科, 教授 (00181660)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	臼井義雄石巻専修大学, 理工学部・電子材料工学科, 助手 (40213425) 望月勝美石巻専修大学, 理工学部・電子材料工学科, 助教授 (30089792)
Keywords	MBE / カルコパイライト / CuAlSe_2 / フォトルミネッセンス / X線回折 / エピタキシャル成長 / GaAs
Research Abstract	本研究では青色発光ダイオ-ドあるいは青色レ-ザ-の材料として期待されているカルコパイライト型IーIIIーVI_2族化合物半導体CuAlSe_2のMBE法によるヘテロエピタキシャル成長を試み、化学量論的組成をもつエピタキシャル膜が得られる条件を明らかにした。成長させた薄膜はEPMA分析、X線回析、光透過スペクトル及びフォトルミネッセンス測成により評価した。 EPMA分析とX線回析の結果から化学量論的組成をもつエピタキシャル膜は、GaAs(100)を基板としたとき、基板温度723K、成長速度0.24μm/hr以下及びAlとCuの分子線圧力の比P_<cu>/P_<Al>を1とする成長条件において得られた。このときエピタキシャル膜はC軸に配向している。また、成長速度及びP_<cu>/P_<Al>を上記の条件に固定して基板温度を変えると、873Kでは膜中のAlが不足し、573Kでは逆にAlが過剰となる。なお、CaF_2(111)基板上の成長では完全なエピタキシャル膜が得られなかったが、ほぼ(112)面で覆われ、強く(221)方向に配向する。CaF_2基板上に成長させた膜の光透過率は吸収端の400nm付近から長波長側にわたり70%を越えていることがわかった。基板温度723Kで成長させたエピタキシャル膜の4.2Kにおけるフォトルミネッセンス測定では2.61eVと2.47eVにブロ-ドなピ-クが観測された。このうち2.61eVのピ-クは励起光強度の減少とともに低エネルギ-側へシフトすることからドナ-・アクセプタ-ペアの発光と考えられる。他の成長条件で成長させた膜では上記発光の他、長波長側に更に2.3のブロ-ドな発光が観測された。今後は、格子整合性をもつZnSeあるいはZnSxSe1ーxをn型基板としてPーn接合を作成するため、CuAlSe_2のP型低抵抗エピタキシャル膜の作製条件を検討する予定である。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] M.Isshiki,T.Itoga,K.Masumoto,K.Mochizuki and W.Uchida: "Photoluminescence and Acceptor State of Na in ZuSe" Jpn.J.Appl.Phys.30(4). 623-626 (1991)
[Publications] 今裕之,野田泰稔,古川吉孝,西田勲夫,増本剛: "Mg_2Sio・6Geo・4の熱電特性の温度依存性" 日本金属学会誌. 55(9). 1018-1022 (1991)
[Publications] K.Mochizuki,H.Iwata,M.Isshiki and K.Masumoto: "Heteroーepitaxial Growth of Pb_<1ーx> Cdx S_<1ーy> Sey Thin Film by Hotーwall Method" J.Cryst.Growth,. 115. 687-691 (1991)
[Publications] Y.Noda,T.Kurasawa,Y.Furukawa and K.Masumoto: "Heatーtreatment of AgGaS_2 Single Crystals in Sulfur Atmosphere" Proc.Int.Couf on Advanced Materials(in press).
[Publications] Y.Noda,T.Kurasawa,Y.Furukawa and K.Masumoto: "Growth of AgGaS_2 Single Crystals by Chemical Transport with Halogen" Proc.7th Int.Conf.on Vapor Growth and Epitaxy(in press).
[Publications] 一色実,T.Kekesi,増本剛: "陰イオン交換法による銅の高純度精製" 日本金属学会誌,投稿中.

1991 Fiscal Year Annual Research Report

MBE法によるカルコパイライト型IーIIIーVI_2族化合物のヘテロエピタキシャル成長

Principal Investigator

増本 剛 石巻専修大学, 理工学部・電子材料工学科, 教授 (00181660)

Research Products

[Publications] M.Isshiki,T.Itoga,K.Masumoto,K.Mochizuki and W.Uchida: "Photoluminescence and Acceptor State of Na in ZuSe" Jpn.J.Appl.Phys.30(4). 623-626 (1991)

[Publications] 今 裕之,野田 泰稔,古川 吉孝,西田 勲夫,増本 剛: "Mg_2Sio・6Geo・4の熱電特性の温度依存性" 日本金属学会誌. 55(9). 1018-1022 (1991)

[Publications] K.Mochizuki,H.Iwata,M.Isshiki and K.Masumoto: "Heteroーepitaxial Growth of Pb_<1ーx> Cdx S_<1ーy> Sey Thin Film by Hotーwall Method" J.Cryst.Growth,. 115. 687-691 (1991)

[Publications] Y.Noda,T.Kurasawa,Y.Furukawa and K.Masumoto: "Heatーtreatment of AgGaS_2 Single Crystals in Sulfur Atmosphere" Proc.Int.Couf on Advanced Materials(in press).

[Publications] Y.Noda,T.Kurasawa,Y.Furukawa and K.Masumoto: "Growth of AgGaS_2 Single Crystals by Chemical Transport with Halogen" Proc.7th Int.Conf.on Vapor Growth and Epitaxy(in press).

[Publications] 一色 実,T.Kekesi,増本 剛: "陰イオン交換法による銅の高純度精製" 日本金属学会誌,投稿中.

増本剛石巻専修大学, 理工学部・電子材料工学科, 教授 (00181660)

[Publications] 今裕之,野田泰稔,古川吉孝,西田勲夫,増本剛: "Mg_2Sio・6Geo・4の熱電特性の温度依存性" 日本金属学会誌. 55(9). 1018-1022 (1991)

[Publications] 一色実,T.Kekesi,増本剛: "陰イオン交換法による銅の高純度精製" 日本金属学会誌,投稿中.