| 研究概要 |
マルチフェーズエピタキシ技術の構築を目的として研究を遂行し、実験的および理論的アプローチを行なった。特に実験に関しては汎用の基板材料として用いられることの多いGaAsに格子整合が可能なZnCdSの結晶成長とその結晶性の制御と結晶性の詳細な解析を行った。さらに材料系の選択肢を増やすため,新しい結晶材料に注目し、基板材料との格子整合性や禁制帯幅などの基礎的性質の解析を進めた。
その結果、
1.GaAs(100),(111)A,(111)B面上に分子線エピタキシー法や有機金属気相成長法により結晶成長を行い基板温度の制御等により,エピ膜の結晶構造を立方晶構造と六方晶構造の制御可能なことを明かにした。
2.さらに不純物添加によっても結晶構造の制御が可能なことを明かにした。
3.立方晶と六方晶の混在割合の簡便な判定方法として、X線回折法の1つであるファイスキャン法が有用であることを明らかにした。この方法は基板に対するX線の入射方向や検知器の角度を固定し,基板を回転させる方法であり、マルチフェーズ構造のような複雑な構造の解析に有効である
4.この手法を用いることにより,基板上に2種類の位相を有する六方晶構造が作製されることを明らかにした。
5.そして、ドーピングや成長温度等各種条件の制御により、六方晶が殆ど含まれない結晶から六方晶が殆どである結晶が作製可能なこと、さらにはその中間状態も作製可能なことを明かにした。
6.また、理論解析を進め,ZnCdMgOSSeなど、これまでに殆ど検討されていない構造のマルチフェーズ構造が新しい発光・受光素子用材料として有用なことを明かにした。
そして、それら構造が、GaAsやInpなど一般的な基板材料上に作製可能なことを明らかにした。
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