2016 Fiscal Year Annual Research Report
Crystal growth of high-quality InGaSb by cotrolling convection
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25289270
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
稲富 裕光 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (50249934)
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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)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 結晶工学 / 結晶成長 / 均一組成結晶 / InGaSb |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・対流が強く抑制された条件において成長速度と温度勾配から求めた冷却速度により結品育成を行い、H27年度まで実現出来なかった均一組成分布のIn0.1Ga0.9Sb結晶を得ることに初めて成功した。
・対流が強く抑制された条件では成長カイネティクスの影響が顕在化したため、特にGaSb(111)A、(111)B面の種結晶上に育成した結晶について、以下の３つの新たな現象が見出された。（１）他の面方位の場合と異なり共に平坦に成長した。（２）溶解量、成長速度に面方位依存性が現れ、いずれも(111)B面の方が(111)A面よりも大きかった。（３）結晶成長速度は成長が進むにつれて極大値を示した後に減少し、かつそれらの成長速度の差が大きくなった。
・結晶格子モデルに基づく考察により、(111)A、B面の成長・溶解過程の違いは(111)Aと(111)面では、Ga原子とSb原子の総数は同じだが結晶格子の単位胞中の結合数が異なることが原因と結論付けられた。
・新たに開発した数値シミュレーションの解析結果により、成長界面でのカイネティクスが原料結晶の溶解速度にも影響を与える可能性が示唆された。
・なお、本研究で明らかにした溶解・成長界面におけるカイネティクスの差異の詳細な定量的裏付けは上記の結晶格子モデルでは得られない。従って、今後の研究の展開としては、第一原理分子動力学法に基づくミクロおよびメゾスコピックレベルでの大規模計算による本実験成果の再現、そして結晶成長過程のその場観察実験による定量化が必要不可欠と考える。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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