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n型伝導フッ化カドミウムの分子線エピタキシャル成長の研究

Research Project

Project/Area Number 08650371
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Electronic materials/Electric materials
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

筒井 一生  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60188589)

Project Period (FY) 1996
Project Status Completed (Fiscal Year 1996)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 1996: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywordsフッ化カドミウム / CdF_2 / n型伝導 / 分子線エピタキシ- / ガドリニウム
Research Abstract

純粋な状態では絶縁物であるCdF_2は、希土類元素のド-ピングによりn型伝導状態が得られることがバルク結晶で知られている。また、この材料は、CaF_2をバッファ層として用いればSi(111)基板上にエピタキシャル成長可能であることも示されている。本研究は、エピタキシャルCdF_2層にCd^<3+>をド-ピングし、これを活性化してn型のCdF_2エピタキシャル層を実現することを目的として行った。ドーパントの活性化には金属Cdの蒸気圧下でのアニールが有効であることが報告されている。本研究では、分子線エピタキシ-の成長プロセスでこれを行う目的で、Cd分子線を発生できるエピタキシ-装置を製作した。
この装置内で、Si(111)基板上にCaF_2バッファ層を成長したのち、CdF_2を主に次の3種類のプロセスで成長した。すなわち、ノンドープのCdF_2層、成長中にドーパントとしてGdF_3分子線を同時照射してGd^<3+>のド-ピングをを行ったCdF_2層、およびド-ピングと同時にCd分子線も同時照射したCdF_2層の三種類を成長し比較した。成長層の横方向の電流電圧特性を測定し、ノンドープおよびド-ピングのみのCdF_2層が10^6Ωcm以上の高抵抗であったものが、Cd同時照射の活性化プロセスを併用したCdF_2層では10^3Ωcm程度まで低抵抗化するのが観測された。現段階で活性化率はまだ低いと推測されるが、条件の最適化を進めることで、活性化率の向上は見込める。本方法により、エピタキシャルCdF_2の導電化の可能性が示され、これをヘテロ構造形成と組み合わせて、弗化物系ヘテロ構造の共鳴トンネルデバイスなどの機能性デバイスへ発展可能であると結論した。

Report

(1 results)
  • 1996 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] A.Izumi,N.Matsubara,Y.Kushida,K.Tsutsui,and N,S,Sokolov: "CdF_2/CaF_2 resonant tunneling diode fabricated on Si(111)" Ext.Abs.of Solid State Devices and Materials. 761-763 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] A.Izumi,N.Matsubara,Y.Kushida,K.Tsutsui and N.S.Sokolov: "CdF_2/CaF_2 resonant tunneling diode fabricated on Si(111)" Jpn.J.Applied Physics. 36・(出版予定). (1997)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report

URL: 

Published: 1996-04-01   Modified: 2016-04-21  

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