| 研究概要 |
本研究に於いてはGaAsーZnSeの超格子を作製するために,原子層成長,光照射,有機金属分子線エピタキシ等の最先端の技術を駆使して検討しているが,今年度は以下の様な成果を得ることができた.
1.GaAsーZnSe系の超格子構造に於いて,井戸層となるGaAsと障壁層となるZnSeの各層の歪を考慮したバンド計算を行い,各層厚に対する量子準位及び禁制帯幅を求め,設計の指針とした.
2.ZnSeの成長に於いて光照射の影響を雰囲気の水素の効果,Se原料の依存性,さらにはGaAsやInP等の各種基板を用いながら検討し,ZnSe成長に於ける光照射効果をよく説明できるモデルを提案した.このモデルはZnSeだけでなくGaAs等他の半導体の光照射効果の説明にも有効である.
3.光照射をしながら原子層成長を行う場合,成長の過程をリアルタイムで観察することが重要となるが,本研究で用いているAr^+レ-ザの発振線を使い,成長表面での偏光反射特性を利用して表面での原料分子の挙動をモニタ-する方法を検討した.先ずZnSeに対し理論解析による最適測定条件の検討を行ったが,光の入射方向はブリュ-スタ-角とし,波長はZnSeの禁制帯付近が最適であることを明らかにした.
4.GaAsーZnSe超格子の作製に於いてはGaAsとZnSeの成長条件,特に成長温度がなるべく同じであることが望ましいが,従来ZnSeの成長は300℃程度が最適であるのに対し,GaAsは600℃程度とかなり高くなってしまう.これは主にAs原料の分解に起因するため,低温分解が期待できる有機金属であるジエチルアルシンを用いたGaAsの成長を検討した.その結果,340℃という低温で比較的良質なGaAs膜がエピタキシャル成長できることを確認した.
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