| 研究概要 |
(1)III-VI化合物半導体の蒸着源の作製
Bridgman法により〔III〕/〔VI〕=1のGaTe、GuSe単結晶を作製した。得られたGaTe結晶の物性を測定すると異方性(P〓=1.02×10^6ohm.cm,P_<11>=2.68×10^2ohm.cm)がみられ、電子線回析および可視吸収スペクトルにおいて分子層間にずれのあること等が認められた。
(2)蒸着条件の検討
(1)のGaTe結晶片を蒸着源として約6×10^<-6>torrにてタングステンボ-ト上で抵抗加熱を行った。その結果、ボ-ト温度約45℃よりGaTeの昇華が始まり、基板を加熱しない状態ではすべてamorphousな蒸着膜を得た。Ga/Teがほヾ1の組成の蒸着膜は約550℃のボ-ト温度で得られた。基板加熱を行うと、約200〜420℃の基板温度で結晶性のGaTe蒸着膜が得られた。しかし結晶の成長面は基板温度の影響を受けて相違した。基板温度が360〜420℃と高い場合はGaTeの(200)、(400)のみが顕著に成長した。一方200〜300℃と低い場合にはGaTeのへき開面である(2^^-10)、(4^^-20)の成長がいく分起きた。また蒸着速度も結晶面に対して影響を与えることが認められた。すなわちÅ/sec程度の相対的に速い蒸着速度では(200)、(400)の成長が選択的に起きた。ガラス板上では蒸着速度が極めて低い時(2^^-10)、(4^^-20)の成長が可能となった。
(3)GaAsとGaTeのヘテロ接合について
GaAs(111)、(100)のウエハ-を用い、表面状態を整えた後(硫酸素液にてエッチング、500℃にて予備加熱)、(2)と同様のGaTe蒸着を行った。その結果、GaAs(111)、(100)上には顕著にGaTeのへき開面(2^^-10)、(4^^-20)の成長が認められた。GaAs(100)上ではX線の入射方向により異なった回析像を示すGaTe膜が生じた。SEM観察により、GaAs(111)上にGaTeの積層構造を確認できた。真空蒸着により二次元的エピタキシャル成長が可能である。
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