| 研究課題/領域番号 |
06650017
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
杉山 耕一 三重大学, 工学部, 教授 (20179170)
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| 研究分担者 |
三宅 秀人 三重大学, 工学部, 助手 (70209881)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1995年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1994年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | カルコパイライト型半導体 / 1-III-VI_2族半導体 / エピタキシャル成長 / 二硫化銅アルミニウム / 二硫化銅ガリウム / ヨウ素輸送法 / THM法 / 鏡面エッチャント / I‐III‐VI_2族半導体 / 回折空間マッピング / I-III-VI_2族半導体 / ハロゲン輸送法 / X線回折空間マッピング / CuAlSe_2 |
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| 研究概要 |
1.閉管式ヨウ素輸送法によるCuAlS_2,CuAl_xGa_<1-x>Se_2のエピ成長:エピ成長は、(a)原料とヨウ素との平衡反応、(b)基板クリーニング、(c)成長の3過程で行った。ヨウ素量は1mg/cm^3、成長時の原料温度はCuAlS_2の成長では700〜750℃、CuAl_xGa_<1-x>Se_2の成長では660〜700℃、基板温度は610℃で、8〜24時間成長した。原料にはそれぞれの多結晶を用い、基板にはCuGaS_2及びCuGaSe_2単結晶ウェーハ(112)Bを用いた。X線回折空間マッピング(逆格子空間マッピング)により、基板とエピ層間の格子不整合度(Δd/d=[d(sub)-d(epi))]/d)とエピ層からの回折X線の半値幅を調べた。回折X線の半値幅は100〜200arcsecであった。
2.開管式ヨウ素輸送法によるCuAl_xGa_<1-x>S_2混晶のエピ成長:Al系のエピ成長の基礎データを得るため、CuGaS_2のエピ成長をCuGaS_2及びCuGa_xIn_<1-x>S_2(1-x〜0.02)基板上に行った。温度に対するヨウ素流量、原料CuGaS_2とヨウ素との相平衡について調べ、実験結果と熱力学的計算とを比較した。原料温度800℃、基板温度700℃、N_2流量20cm^3/min(流速0.25cm/sec)、ヨウ素温度10mg/cm^3で20分間エピ成長を行った。(001)面及び(112)A面上では表面に凹凸が認められたが、(112)B面上では平滑であった。X線回折空間マッピングにより求めたエピ層からの回折X線の半値幅は、基板と同程度(100-200arcsec)であった。
3.CuGaS_2結晶の鏡面エッチャント:CuAlS_2及びCuAl_xGa_<1-x>S_2混晶のエピ成長用基板に用いるCuGaS_2の鏡面エッチャントを調べた。最も再現性良く鏡面が得られた液は、硫酸-過酸化水素水-水(5:1:1)混合液、100℃の場合で(112)B面のエッチング速度は1-2μm/minである。
4.基板用CuGaS_2のTHM成長:Culを溶媒に用いたTHM成長により、CuAl_xGa_<1-x>S_2混晶のエピ成長用基板として使用可能なCuGaS_2バルク単結晶の作製を行った。
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