1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11555061
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Toyo University |
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Principal Investigator |
前川 透 東洋大学, 工学部, 教授 (40165634)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木下 恭一 NTT物性科学基礎研究所, 量子物性研究部, 主幹研究員
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| Keywords | 結晶成長 / 化合物半導体 / 二元系 / 微小重力 / 傾斜濃度 / 数値計算 / 地上実験 / 宇宙実験 |
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| Research Abstract |
本年度は、二元系化合物半導体の結晶成長モデルとそのコンピュータシミュレーション法を開発し、微小重力環境下におけるInAs-GaAs結晶成長解析を行った。傾斜濃度勾配法による結晶成長は微小重力場においてのみ実現されるため、国際宇宙ステーションにおける残留重力、g-jitter等のデータを基に計算を行った。また、地上においてInAs-GaAsの成長実験を行い、組成の均一性について検討した。本年度の研究結果は以下のとおりである;(1)10^<-6>gという微小重力場においても、浮力対流によって濃度場が拡散状態とは大きく異なり、結晶界面形状が歪む。(2)結晶成長方向が重力と反平行となる場合に、均質結晶をもっとも育成しやすい。実際の宇宙ステーションでは、この条件は満足されないため、均質組成結晶育成の新たな手法を開発する必要がある。(3)結晶成長におよぼすg-jitterの影響は無視できる。(4)結晶成長におよぼすSoret効果の影響は無視できる。(5)溶液内に発生する組成的過冷却度は小さい。(6)Bridgman法では均一組成結晶を育成することは困難である。(7)均一組成結晶の育成にはZone法の方が適している。(8)結晶径を小さくすることにより、地上においてもある程度均質な組成を持つ結晶は育成できるが、単結晶化は困難である。
今年度の成果を基に、来年度は、Zone法による均質組成InGaAs結晶成長の実験的・理論的解析を行う。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] S.Matsumoto and T.Maekawa: "InP Solution Growth by the Travelling Heater Method"Int. J.Transport Phenomena. Vol.1,No.3. 165-172 (1999)
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[Publications] S.Matsumoto and T.Maekawa: "Constitutional Supercooling Induced during InP Solution Growth"Adv.Space Res.. Vol.24,No.10. 1215-1218 (1999)
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[Publications] S.Matsumoto T.Maekawa, K.Kato, S.Yoda and K.Kinoshita: "Crystal Growth of a Binary Semiconductor of Uniform Composition"Adv.Space Res.. Vol.24,No.10. 1279-1282 (1999)
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[Publications] S.Kodama, Y.Furumura, K.Kinoshita, H.Kato and S.Yoda: "Single crystalline bulk growth of In_<0.3>Ga_<0.7>As on GaAs seed using the multi-component zone melting method"J.Crystal Growth. Vol.208. 165-170 (2000)
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[Publications] K.Kinoshita, H.Kato, S.Matsumoto, S.Yoda: "Growth of homogeneous In_<1-x>Ga_xSb crystals by the graded solute concentration method"J.Crystal Growth. (in press). (2000)
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[Publications] S.Matsumoto, Y.Hiraoka, T.Maekawa, H.Kato, S.Yodaa and K.Kinoshita: "Numerical Analysis of InGaAs Crystal Growth of a Uniform Composition under Microgravity Conditions"Proc. Materials Research in Low Gravity II. 169-176 (1999)
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[Publications] T.Maekawa and S.Matsumoto: "Numerical Modelling of Crystal Growth of Binary Compound Semiconductors"WIT Press, Southampton, UK. 55 (Chapter 4) (2000)
