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微小重力下でのInGaSb半導体の結晶成長の研究

研究課題

研究課題/領域番号 09044151
研究種目

国際学術研究

配分区分補助金
応募区分共同研究
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関静岡大学

研究代表者

熊川 征司  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30022130)

研究分担者 DAO Le H.  ケベック大学, 応用物質工学科, 教授
DOST Sadic  ヴィクトリア大学, 機械工学科, 教授
早川 泰弘  静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (00115453)
山口 十六夫  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (40010938)
平田 彰  早稲田大学, 理工学部, 教授 (00063610)
SADIC Dost  ヴィクトリア大学, 機械工学科, 教授
XIE Xie  中国宇宙技術院, 教授
ZHONG Xingru  中国科学院, 半導体研究所, 教授
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1997年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード微小動実験 / 化合物半導体 / ガリウムアンチモン / インジウムアンチモン / 重力偏析 / 固液界面形状 / 面方位依存性 / 数値解析 / 微小重力実験 / インデイウムアンチモン
研究概要

InGaSb三元混晶半導体バルク結晶の高品質化への知見を得るために、中国の回収衛星を利用して、微小重力下と地上でInGaSbの溶解、成長過程を調べる実験を行った。また、実験を模擬した数値解析を実施し、実験結果との比較検討を行った。GaSb(111)A/InSb/GaSb(111)Bサンドイッチ構造試料の温度を706℃まで上昇させ、InSb溶液中にGaSbを溶解させた後、0.5℃/min.で温度降下させ、InGaSbを結晶成長させた。その結果、(1)宇宙試料の固液界面形状はほぼ平坦であり、InGaSb再結晶成長のIn濃度も結晶径方向にほぼ均一に分布した。(2)地上試料の固液界面形状は重力方向に拡がっており、下方部ほどIn濃度が高くなった。これは、比重の大きいInSbが工nGsSb溶液下方に沈降し高濃度となり、溶液下方領域のGaSbの溶解を促進させたためであった。(3)宇宙実験および地上実験を模擬した数値解析を行ない、固液界面形状と濃度分布に関して実験結果と定性的な一致が得られた(4)最高温度を変えた地上実験の結果、温度が低い程溶解領域が狭くなった。(5)溶質分布と温度分布、流れ分布を重力レベルを変えて数値解析した結果、重力が10^<-4>g下でも温度勾配に起因した流れが起こることがわかった。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] X.XIE, Y.HAYAKAWA, M.KUMAGAWA et.al: "The Programmable Multiple Zone and Power Shifting Integrated Furnace and Big-diameter GaAs Crystal Growth Experiment Piggybacked on Satellite" Proc.of International Astronautical Congress. 1-14 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.HAYAKAWA, A.HIRATA, M.KUMAGAWA et al.: "Melting and Solidification of Semiconductors under Microgravity" Proc.of JSCAST'97. 99-102 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.HAYUAKAWA, Y.OKANO, M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution of GaSb in InSb Melt under Microgravity using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of JSCAST'98. 117-120 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.HIRATA, Y.HAYAKAWA, M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution and Growth of Multicomponent Semiconductors using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of 21st Inter.Sympo.on Space Technol & Science. II. 1243-1247 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.OKANO, Y.HAYAKAWA, M.KUMAGAWA et al.: "Numerical Simulation of Oscillatory Flow in Melt during InSb Single Crystal Growth by RF Heating Czochralski Method" Int.J.Numerical Modelling. in print. (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.KIMURA, Y.HAYAKAWA, M.KUMAGAWA et al.: "Dependence of Dissolution and Growth Processes of Compound Semiconductors on Crystal Surface Orientations" The Japan Soeity of Microgravity Application. in print. (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.OKITSU,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et.al: "Melt Mixing of the 0.3In/0.7GaSb/0.3Sb Solid Combination by Diffusion under Microgravity" Jpn.J.Appl.Phys.36 [6A]. 3613-3619 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.XIE,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et.al: "The programmable Multiple Zone and Power Shifting Integrated Furnace and Big-diameter GaAs Crystal Growth Experiment Piggybacked on Satellite" Proc.of International Astronautical Congress. 1-14 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.HAYAKAWA,A.HIRATA,M.KUMAGAWA et al.: "Melting and Solidification of Semiconductors under Microgravity" Proc.of JSCAST'97. 99-102 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.HAYAKAWA,Y.OKANO,M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution of GaSb in InSb Melt under Microgravity using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of JSCAST'98. 117-120 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.HIRATA,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution and Growth of Multicomponent Semiconductors using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of 21st Inter.Sympo.on Space Technol & Science. Vol.II. 1243-1247 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.OKANO,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Numerical Simulation of Oscillatory Flow in Melt during InSb Single Crystal Growth by RF Heating Czochralski Method" Int.J.Numerical Modelling. 11(in print). (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.KIMURA,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Dependence of Dissolution and Growth Processes of Compound Semiconductors on Crystal Surface Orientations" The Japan Soeity of Microgravity Application. (in print). (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.XIE,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et.al: "The Programmable Multiple Zone and Power Shifting Integrated Furnace and Big-diameter GaAs Crystal Growth Experiment Piggybacked on Satellite" Proc.of International Astronautical Congress. 1-14 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.HAYAKAWA,A.HIRATA,M.KUMAGAWA et al.: "Melting and Solidification of Semiconductors under Microgravity" Proc.of JSCAST'97. 99-102 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.HAYAKAWA,Y.OKANO,M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution of GaSb in InSb Melt under Microgravity using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of JSCAST'98. 117-120 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.HIRATA,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution and Growth of Multicomponent Semiconductors using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of 21st Inter.Sympo.on Space Technol & Science. II. 1243-1247 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.OKANO,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Numerical Simulation of Oscillatory Flow in Melt during InSb Single Crystal Growth by RF Heating Czochralski Method" Int.J.Numerical Modelling. in print. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.KIMURA,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Dependence of Dissolution and Growth Processes of Compound Semiconductors on Crystal Surface Orientations" The Japan Soeity of Microgravity Application. in print. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.OKITSU, Y.HAYAKAWA, M.KUMAGAWA et.al: "Gravitational Effects on Mixing and Growth Morphology of An In_<0.5>Ga_<0.5>Sb System" Cryst.Res.Technol.31[8]. 969-978 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.OKITSU, Y.HAYAKAWA, M.KUMAGAWA et.al: "Melt Mixing of the 0.3In/0.7GaSb/0.3Sb Solid Combination by Diffusion under Microqravity" Jpn.J.Appl.Phys.36[6A]. 3613-3619 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.HAYAKAWA, A.HIRATA, M.KUMAGAWA et al.: "Melting and Solidification of Semiconductors under Microgravity" Proc.of JSCAST′97. 99-102 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 早川 泰弘、熊川 征司、他: "微小重力環境下(IML-2)におけるIn-GaSb-Sb融液混合実験" 静岡大学電子工学研究所研究報告. 32. 1-6 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 早川 泰弘、熊川 征司: "微小重力下での半導体材料実験" 応用物理学会誌. 67[3]. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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