2018 Fiscal Year Research-status Report
ZnMgTe混晶半導体エピタキシャル膜の電気伝導性制御に向けた電子・原子構造解析
| Project/Area Number |
17K06354
|
|---|
| Research Institution | Saga University |
|---|
Principal Investigator |
齊藤 勝彦 佐賀大学, シンクロトロン光応用研究センター, 助教 (40380795)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 化合物半導体 / ドーピング / MOVPE / 結晶成長 / 放射光 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、p型の単極性を示すZn1-xMgxTe混晶半導体の電気伝導性制御を困難としてきた阻害要因を、電子構造および原子レベルでの局所構造と電気的・光学的特性等との関係から明らかにすることを目的としている。得られる知見をもとに、不純物ドーピングによる本材料の幅広い組成範囲に渡るp型伝導性制御およびn型化を、有機金属気相成長（MOVPE）法で成長したエピタキシャル膜において実現することを目指す。平成３０年度は以下の研究を実施した。
（１）前年度に得られた結果を活用し、これまで明らかになっていなかった高濃度PドープZnTe薄膜の電気的特性等に及ぼす成長後アニール処理効果のトリスジメチルアミノ燐（TDMAP）供給量依存性を調べた。ZnTe薄膜中のP濃度は、TDMAP供給量とともに単調に増大することが示唆され、またホール密度はTDMAP供給量におおよそ比例して最大~2×10^19cm^-3まで達し、更なるTDMAP供給量の増大により飽和、減少を示すこと等を明らかにした。
（２）(100)GaAs基板上へのAl単独ドープZnTe薄膜およびP-AlコドープZnTe薄膜の成長と、主に低温フォトルミネッセンススペクトル測定による評価を行った。Alドナー、Pアクセプタに関わる発光が観測され、単独ドーピングおよびコドーピングが実現されていることを明らかにした。
（３）(100)GaAs基板上へのZn1-xMgxTe薄膜成長特性の把握を行った。今後、ドーピング成長実験を早急に進める。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
・当初の研究計画で利用を前提としていた基板材料の入手が困難となり、他材料への変更に伴う成長特性把握のための追加実験等が必要となったため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度前半に、成長済みのPドープZnTe薄膜におけるP原子近傍局所原子構造を調べるためにX線吸収微細構造測定を実施し、アニーリング処理がPの活性化に寄与するメカニズム等を明らかにする。PドープZn1-xMgxTeエピタキシャル膜については、今年度後半にX線吸収微細構造測定を実施する。これらを通し、PドープZn1-xMgxTeにおけるホール密度の飽和に対するMgの影響等を明らかにする。
(100)GaAs基板上へのAl単独ドープZnTe薄膜およびP-AlコドープZnTe薄膜の種々の条件下での成長と評価を継続し、n型伝導の実現法の提案を目指す。コドーピング成長では、Pアクセプタ活性化率への効果にも注目し研究を進めることを予定している。
|
| Causes of Carryover |
評価装置の不具合対応が必要となったが、故障要因の特定、物品選定に時間を要したため、また発注済の有機金属原料の納期がかかったため、次年度支出となった。佐賀県立九州シンクロトロン光研究センターの県有ビームラインの利用を次年度に見送ったため、利用料が発生しなかった。また、国際会議参加のため旅費支出を計画していたが、国内開催であったため余剰となった。
有機金属原料、各種ガス、基板材料、評価装置の不具合対応等のための物品や消耗品を購入する。また、佐賀県立九州シンクロトロン光研究センターの利用料、研究成果発表のための国際会議や国内学会参加費、旅費及び論文投稿料として使用する予定である。
|
