1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08650015
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
安東 孝止 鳥取大学, 工学部, 教授 (60263480)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市野 邦男 鳥取大学, 工学部, 助手 (90263483)
松浦 興一 鳥取大学, 工学部, 助教授 (70029122)
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| Keywords | ワイドバンドギャップ半導体 / ZnSe系化合物半導体 / MBE成長 / 青-紫外光半導体光検出器 / 光起電力型検出器 / PIN光検出器 / ヘテロ構造PIN検出器 / 伝導型制御 |
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| Research Abstract |
本研究計画はZnSe系II-VI族ワイドバンドギャップ化合物半導体による可視短波長(青色)から紫外光域の高感度光検出器を開発することで、基本ツールは半導体レーザー作製で確立した伝導型制御が可能なMBE成長技術を用いる。光検出器の基本構造はPN接合型及びノンドープ層(I)を鋏むPIN型で、紫外光域の感度は4元混晶(ZnMgSSe)のHetero-Windowで構成する。開発のポイントは(i)MBE成長でのヘテロ界面制御(マクロ欠陥、(ii)マイクロプラズマ等の要因となるミクロ欠陥(深い欠陥準位及び再結合欠陥)制御、(iii)高品質光活性層(I層)の形成、(iv)超格子オーミック電極を含む素子作製プロセス技術の確立で、本年度は主に(i),(ii),(iv)について検討し以下の成果及び問題点を抽出した。
(1)p^+n型ZnSe(on n^+GaAs)構造の逆方向耐圧10V以上あり,光検出を行なう空乏層幅は1.0μmまで拡大できる。最大感度の波長は460nmで紫外領域で感度が急激に低下する。
(2)pZnMgSSe-nZnSe(on n^+GaAs)ヘテロ構造は、青-紫外光域(470-410nm)で感度を持つ。ZnTe-ZnSe超格子電極の採用で紫外領域でGe,Si素子より1桁以上の検出感度を確認した。
(3)上記ヘテロダイオードは、逆方向での耐圧が5V程度と小さく、この原因はヘテロ界面欠陥とp型znMeSSe結晶中のミクロ欠陥(構造不安定欠陥)によることが判明した。
{今後の研究計画}
現在までの実験で判明した、ミクロ/マクロ欠陥の制御をMBE成長条件の適性化により集中的に進める。並行して、高品質のI層の成長条件と超格子電極の完全なオーミック性を確立し、最終日的であるヘテロ構造のPIN型検出器開発を目指す。
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[Publications] Koshi Ando: "Deep Level Characteristics of II-VI and III-V Wide Bandgap Laser Materials" International Symposium on Blue Laser and Light Emitting Diodes Chiba,Japan,March 5-7(1996). L1-L3 (1996)
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[Publications] 安東 孝止: "II-VI及びIII-V青色レーザー結晶中の深い欠陥準位" 電子情報通信学会(信学技法)OPE96-131 LQE96-129. 1997-01. 13-18 (1997)
