| 研究課題/領域番号 |
17560285
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
梶川 靖友 島根大学, 総合理工学部, 助教授 (00294364)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
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| キーワード | III-V族化合物半導体 / 分子線エピタキシー / X線回折測定 / 二次イオン質量分析 / 熱処理 / 化合物半導体 / 赤外分光 |
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| 研究概要 |
3μm以上の発振波長の半導体レーザを実現可能な半導体混晶としてTlInAsの分子線結晶成長(MBE)法による成長を試みた。TlGaAsのMBE成長の場合と同様に、TlInAsのMBE成長においても成長温度を200℃以下に下げることでTlが取り込まれるのではないかと考えた。
TlInAsの成長に先立ち、200℃以下でMBE成長した場合のInAs結晶の特性が知られていなかったので、これを調べる必要があった.そこで、150-200℃でInAsをMBE成長したところ、300℃以上で成長した場合にぐらべ、Asが0.5%程度過剰に含まれ、そのせいで格子間隔もInAs本来のものより膨張していることがわかった。
次に、TlInAsを150-200℃でMBE成長したところ、やはり格子間隔がInAs本来のものより大きかったが、Tlのためではなくこれも過剰なAsのせいとわかった..Tl濃度の深さ方向の分布を調べたところ、150℃で成長した場合は1.5%のTlが均一に分布していたが、200℃で成長した場合は、成長層の中央での濃度が1/10程度になることがわやった.250℃以上で成長したり、Tl濃度を、2%以上にすると単結晶成長しないことがわかった。
一方、低温成長によって取り込まれる過剰Asの除去のためアニール実験を行った.まず、低温でMBE成長したInGaAs/GaAs量子井戸構造について急速アニールを行ったところ、250-300℃で成長した試料でも900℃程度の急速アニールにより、フォトルミネッセンス発光強度が増大し、400℃で成長した試料と同程度になることがわかった.しかし、低温でMBE成長したTlGaAs/GaAs量子井戸構造についでアニールを行ったところ、450℃以上のアニールでTl組成が減少することがわかった。
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