| 研究課題/領域番号 |
03246204
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| 研究種目 |
重点領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
末澤 正志 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (00005919)
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| 研究期間 (年度) |
1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1991年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 砒化ガリウム / シリコン / クラスタ- / フォトルミネッセンス |
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| 研究概要 |
申請書に示した目標達成のために、各種の濃度のシリコン(Si)を添加した砒化ガリウム(GaAs)を熱処理したのち光吸収、フォトルミネッセンス(PL)及びその励起スペクトルを測定し、以下の結果を得た。
as‐grown状態におけるキャリア-濃度が3.8x10^<18>cm^<ー3>以上の場合:
(1)フォトルミネッセンス・スペクトル:1.2eV付近の幅の広いPL線のピ-ク位置が焼鈍温度に依存することが見出された。即ち焼鈍温度低下とともに低エネルギ-側へ連続的にシフトする。従来このPL線の原因である欠陥として、第二隣接Si^<Ga>・V^<Ga>対であるという提案がなされていたが、この結果はそれを否定する。即ち、そのような定まった構造を持った欠陥の場合には、ピ-ク位置が焼鈍温度に依存するはずはない。そのような振る舞いは、焼鈍温度とともに寸法が異なるクラスタ-(換言すると表題の「置換配列したメゾ粒子」)が形成されるとすると最もよく理解出来る。
(2)光吸収スペクトル:上記試料中のSi原子の局在振動による光吸収スペクトルを測定した。1200℃及び600℃焼鈍後の光吸収スペクトルを比較すると、後者ではSi原子対及びSi原子・原子空孔対の濃度が前者に比べて高くなることが見出された。第二隣接間相互作用を無視すると、これはクラスタ-形成が進んでいることによるとも解釈される。
as‐grown状態におけるキャリア-濃度が1.0x10^<17>cm^<ー3>の試料の場合:
(1)900℃焼鈍の場合には1190nm付近に、また500℃焼鈍の場合には1300nm付近に強いPL線が観測される。
(2)それらの励起スペクトルを測定した。前者の場合には1.49eV、後者の場合には1.49eV及び1.39eV付近に鋭いピ-クを持つことが見出された。1.49eVピ-クの存在はこれらの発光過程にSi_<Ga>及びSi_<As>が関与していることを示している。1.39eVピ-クの存在は、原子空孔の関与を示す。
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