1997 Fiscal Year Annual Research Report
III-V族タリウム系半金属・半導体混晶の結晶成長と新物性探索
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09650015
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
朝日 一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (90192947)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅見 久美子 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (40110770)
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| Keywords | III-V族化合物半導体 / タリウム系混晶半導体 / 赤外域光デバイス / 中赤外域光デバイス / 温度無依存バンドギャップ / ガスソースMBE / X線回折測定 / 光伝導測定 |
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| Research Abstract |
金属Tl,In,Caおよびホスフィンガスを用いたガスソースMBE法によりTlInP,TlGaP,TlInGaPをInP基板あるいはGaAs基板に成長し、成長した結晶に対して光伝導測定を行い、そのバンドギャップの温度依存性を調べた。結晶成長温度は450℃であり、X線回折測定よりTlInP,TlGaP,TlInGaPが成長されていることを確認した。光伝導測定においては、基板のInPあるいはGaAsからの信号の他に明らかに長波長側に信号(ピークあるいはショルダー)が現れ、Tlの導入によりバンドギャップが狭くなっていることが確認された。更に、測定温度を変えた光伝導測定からは、バンドギャップエネルギーの温度依存性はGaAs,InP,InAsよりも緩やかになっていることが分かった。特に、バンドギャップエネルギーが成長したTlInP,TlGaP,TlInGaPより狭いInAsの温度依存性より緩くなっていることは注目に値する。現在までのところ光伝導測定のために成長したTlInP,TlGaP,TlInGaPのTl組成は10%程度以下と小さいが、更にTl組成を増やすことにより、更に緩やかな温度依存性あるいは温度無依存性を示すTlInGaP系混晶が得られるものと期待される。このために今後は、結晶成長条件の最適化に努め、Tl組成の多いTlInGaPに対しての研究を進める。
TlInGaPよりも少ないTl組成での所望のバンドギャップエネルギーが達成できると期待されるTlInGaAsのガスソースMBE成長を検討した。InP基板上へのTlInGaAsにおいてTl組成が20%以下の混晶領域ではあるが、成長可能であることが確認された。今後これらの結晶に対して、TlInGaPと同様の評価を行って行く。
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[Publications] H.Asahi: "New semiconductors TlInGaP and their gas source MBE growth" J.Crystal Growth. 175/176. 1195-1199 (1997)
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[Publications] K.Yamamoto: "Gas source MBE growth of TlInP for new infrared optical devices" J.Appl.Phys.81 (4). 1704-1707 (1997)
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[Publications] M.Fushida: "TlGaP layers grown on GaAs substrates by gas source MBE" Jpn.J.Appl.Phys.36 (6A). L665-L667 (1997)
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[Publications] H.Koh: "Photoconductance measurement on TlInGaP grown by gas source MBE" J.Crystal Growth. (印刷中). (1998)
