陽電子消滅法によるGaAs結晶中の低濃度格子欠陥の挙動に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650030
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research (RIKEN)
• Principal Investigator: 伊東 芳子 理化学研究所, 核化学研究室, 先任研究員 (90087429)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村上 秀興 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (30011000) ; 中西 紀喜 理化学研究所, サイクロトロン研究室, 先任研究員 (90087388) ; 安部 文敏 理化学研究所, 核化学研究室, 主任研究員 (50087491)
• Keywords: 陽電子消滅寿命 / ドップラー拡がり / ポーラスシリコン / オルソポジトロニウム / パラポジトロニウム / 低速陽電子ビーム

Research Abstract

1.(1)GaAs結晶中低濃度格子欠陥の挙動について調べるために陽電子消滅寿命及びドプラー広がり測定法の自動化を行い、測定の効率化を図った。その結果、データーの信頼性が増し、照射欠陥の低温での温度依存性および、その回復過程の実験結果から欠陥の集合と消滅ステージを明らかにした。また、浅いトラップの存在が示唆された。
(2)発光材料として注目を浴びている多孔質シリコンの構造評価を本方法を用いて行った。、低温での温度依存性と酸素雰囲気中での測定結果から多孔質層でオルソポジトロニウムが生成され、パラポジトロニウムへの変換がおこり、周りの不対電子の影響を受けることがわかった。
2.陽電子線源の開発
(1)低速陽電子線発生のための装置を設計製作し、AVFサイクロトロンのビームライン(E7)に装着し、短半減期陽電子核種による高強度低速陽電子線源の開発に取りかかった。
(2)プロトン、またはデュウトロンをBN,NaF,Cなどのターゲットに照射し、放出される高エネルギー陽電子をタングステンモデレーターで減速し、ソレノイド飛行管中を輸送し、マイクロチャンネルプレートおよびBGO検出器で検出した。得られたビーム強度は期待される値に近かったがさらに強度向上のための検討すべき余地を確認した。
(3)バックグラウンド放射線のレベルを測定し、半導体表面界面研究のための装置設計への指針を得た。

Research Products

• [Publications] Y.Itoh et al.: "Defects on Electron or Proton Irradiated Undoped and Si-doped GaAs by Positron Annihilation" Materials Science Forum. 105-110. 1085-1088 (1992)
• [Publications] Y.Itoh et al.: "Positron Annihilation in Porous Silicon" Appl.Phys.Lett.63. 2798-2799 (1993)
• [Publications] Y.Itoh et al.: "Positron Annihilation Study on Nanometer Cavities in Porous Silicon" Hyperfine Interaction. (in press). (1994)
• [Publications] Y.Itoh et al.: "Defect Study on Electron Irradiated GaAs by means of Positron Annihilation" Appl.Phys.A. 58. 59-62 (1994)
• [Publications] Y.Itoh et al.: "Characterization of Porous Silicon by Positron Annihilation" J.de Physique I V Colloquia C4,J. de Physique I I. 3. 193-195 (1993)