2013 Fiscal Year Annual Research Report
外力印加による均質合金半導体結晶の作製と固液界面不安定性制御に関する基礎的研究
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23360343
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡野 泰則 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90204007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 泰弘 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (00115453)
高木 洋平 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40435772)
水口 尚 琉球大学, 工学部, 助教 (70432200)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 結晶成長 / 数値解析 / 外力印加 / 界面 |
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| Research Abstract |
今年度は外力として重力の影響について検討を行った。GaSa/InSb/GaSbサンドイッチ構造試料の溶融、成長シミュレーションを行い、地上実験と比較検討した。その結果自然対流が下側界面を削り取り、高融点で軽量のGaSbが上部界面付近に浮上するため、高温の上部の溶融が抑制され、低温の下部の溶融が推進されることが分かった。一方成長過程においては、同一の温度勾配を仮定したにもかかわらず、成長速度は微小重力（10-4G）の方が若干遅くなった。これは温度勾配が大きい場合でも同様の結果であった。上部が加熱される自然対流が起こりにくい条件であったにも関わらず、シュミット数が大きいため、わずかな対流の存在が成長速度に影響を及ぼすことが分かった。加えて、界面制御の観点より、結晶面方位の相違が結晶成長速度に及ぼす効果について数値解析を用い検討を行った。具体的にはこれまでの種結晶・液相界面での物質バランス式に界面カイネティクスを考慮した。結果としてはカイネティクス係数が小さくなるにつれて、InGaSb結晶成長速度およびGaSb供給原料の溶解速度は小さくなった。供給原料側での界面カイネティクスを考慮しなかったにも関わらず、種結晶側での界面カイネティクスがGaSb供給原料の溶解速度に影響を及ぼすことがわかった。一方国際宇宙ステーションで作製した結晶においては、溶解量が地上試料よりも少なく下部界面が平坦であること、などが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Analysis of dissolution and growth process of SiGe alloy semiconductor based on penetrated X-ray intensities2014
Author(s)
M. Omprakash, M. Arivanandhan, R. Arun Kumar, H. Morii, T. Aoki, T. Koyama, Y. Momose, H. Ikeda, H. Tatsuoka, Y. Okano, T. Ozawa, S. Moorthy Babu, Y. Inatomi and Y. Hayakawa
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Journal Title
J. Alloy and Compounds
Volume: 590
Pages: 96-101
DOI
Peer Reviewed
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