ZnSeおよびZnSeーGaAs混晶のLPE成長と応用

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650256
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 助川 徳三 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30006225)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 雅和 静岡大学, 電子工学研究所, 助手 (50177929) ; 田中 昭 静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (50022265)
• Keywords: 青色発光素子材料 / セレン化亜鉛 / セレン化亜鉛ー砒化ガリウム混晶 / 液相成長

Research Abstract

緑色から青色帯の発光デバイスの実現を目的として、ZnSeおよびZnSeーGaAs混晶のLPE成長技術を開発する。本年度はLPE法に用いるZnSe基板のPVD法による作製技術を確立し、それをLPE法へ応用できるまでになった。
1.PVD法によるZnSe厚膜成長
LPE成長に必要な大面積で良質なZnSe基板を得るために、PVD法により、GaAs基板上へのZnSe厚膜の成長をおこなった。その結果、
(1)原料ZnSe、VI族Se、成長用基板等の最適温度設定、基板面方位、基板処理法等を確立することができ、成長条件による成長層厚の制御できるようになった。
(2)特にZnSe分圧が成長層厚に重要であることが判り、これを上げる工夫をした。その結果、0.8mmの厚さをもつZnSe層が成長できるようになり、LPE用基板として充分な厚さの成長が行えるようになった。
(3)得られた結晶のフォトルミネセンスはバンド端発光が強く、またx線回折幅もシャ-プで、充分高品質であることが判った。
(4)EPMA分析の結果、基板と成長層との界面に、学術的に興味ある化学反応の起こっていることが判り、今後究明していく所存である。
2.ZnSeならびにZnーGaーAsーSe四元混晶のLPE成長
(1)前述したPVD法によって友成したZnSe基板を用い、Inを溶媒金属としてZnSe成長をおこなった結果、PVD法による成長層が基板として充分使用できることが確認できた。これにGaならびにAs成分を供給することによる四元混晶の成長実験が進行中である。
(2)GaAsに近い混晶領域の成長層を得るため、GaAsを基板とする実験を行った。その結果、InあるいはGaを金属溶媒として、ZnーGaーAsーSe四元混晶の成長が確認できた。
今後、成長混晶の評価、物性制御等の発光素子材料としての確立を図る。