1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09044151
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
熊川 征司 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30022130)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
DAO Le H. ケベック大学, 応用物質工学科, 教授
SADIC Dost ヴィクトリア大学, 機械工学科, 教授
早川 泰弘 静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (00115453)
山口 十六夫 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (40010938)
平田 彰 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00063610)
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| Keywords | 微小重力実験 / 化合物半導体 / ガリウムアンチモン / インジウムアンチモン / 重力偏析 / 固液界面形状 / 面方位依存性 / 数値解析 |
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| Research Abstract |
In Ga Sb三元混晶半導体バルク結晶の高品質化への知見を得るために、中国の回収衛星を利用して、微小重力下と地上でIn Ga Sbの溶解、成長過程を調べる実験を行った。また、実験を模擬した数値解析を実施し、実験結果との比較検討を行った。Ga Sb(111)A/InSb/Ga Sb(111)Bサンドイッチ構造試料の温度を706℃まで上昇させ、In Sb溶液中にGa Sbを溶解させた後、0.5℃/min.で温度降下させ、In Ga Sbを結晶成長させた。その結果、(1)宇宙試料の固液界面形状はほぼ平坦であり、In Ga Sb再結晶成長のIn濃度も結晶径方向にほぼ均一に分布した。(2)地上試料の固液界面形状は重力方向に拡がっており、下方部ほどIn濃度が高くなった。これは、比重の大きいIn SbがIn Gs Sb溶液下方に沈降し高濃度となり、溶液下方領域のGa Sbの溶解を促進させたためであった。(3)宇宙実験および地上実験を模擬した数値解析を行ない、固液界面形状と濃度分布に関して実験結果と定性的な一致が得られた(4)最高温度を変えた地上実験の結果、温度が低い程溶解領域が狭くなった。(5)溶質分布と温度分布、流れ分布を重力レベルを変えて数値解析した結果、重力が10^<-4>g下でも温度勾配に起因した流れが起こることがわかった。
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[Publications] X.XIE,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et.al: "The Programmable Multiple Zone and Power Shifting Integrated Furnace and Big-diameter GaAs Crystal Growth Experiment Piggybacked on Satellite" Proc.of International Astronautical Congress. 1-14 (1997)
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[Publications] Y.HAYAKAWA,A.HIRATA,M.KUMAGAWA et al.: "Melting and Solidification of Semiconductors under Microgravity" Proc.of JSCAST'97. 99-102 (1997)
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[Publications] Y.HAYAKAWA,Y.OKANO,M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution of GaSb in InSb Melt under Microgravity using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of JSCAST'98. 117-120 (1998)
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[Publications] A.HIRATA,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution and Growth of Multicomponent Semiconductors using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of 21st Inter.Sympo.on Space Technol & Science. II. 1243-1247 (1998)
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[Publications] Y.OKANO,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Numerical Simulation of Oscillatory Flow in Melt during InSb Single Crystal Growth by RF Heating Czochralski Method" Int.J.Numerical Modelling. in print. (1999)
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[Publications] T.KIMURA,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Dependence of Dissolution and Growth Processes of Compound Semiconductors on Crystal Surface Orientations" The Japan Soeity of Microgravity Application. in print. (1999)
