混晶半導体のスピノ-ダル分解の金属物理学的手法による研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01550508
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 竹田 精治 大阪大学, 教養部, 講師 (70163409)
• 研究分担者: 武藤 俊介 大阪大学, 教養部, 助手 (20209985) ; 平田 光児 大阪大学, 教養部, 教授 (00029638)
• キーワード: 混晶半導体 / ガリウム・ヒ素・リン化合物 / 透過電子顕微鏡 / スピノ-ダル分解 / 濃度変動

研究概要

1 混晶半導体中の濃度変動の解析
混晶半導体中にみられる濃度変動の解析手法が確立された。すなわちGaP下地の上に気相生長させた混晶半導体GaAs_×P_<1-X>の誘過電子顕微鏡による観察を行ない、成長条件の不安定さに起因する1次元の濃度変動のためと考えられる縞状コントラストを暗視野像上で検出できた。しかし分析電子顕微鏡によるEDX分析を試みても濃度変動は検出できなかった。これはこの混晶半導体の濃度変動の周期が数10nm,変動幅がわずか5%程度であり、分析限界を越えているためと考えられた。そのため暗視野像で変動幅を決定することを試みた。これはこの暗視野像強度の濃度の変化に対する感受性(chemical sensitivity)が暗視野像撮影のための反射、あるいは薄膜膜厚によって異なることを巧みに利用したもので、これによって、GaAs_<0.3>P_<0.7>に見られた濃度変動の周期及び変動幅を決定することができた。この分析手法の確立により混晶半導体のスピノ-ダル分解時における濃度変動幅を決定する可能性が出てきた。金属物理的手法による研究には不可欠な技法となろう。(to be published in Materials Research Society Proceedings,1989,San Diego)
2 IIIーV混晶半導体の結晶成長と格子欠陥
気相エピタキシャル成長法で作られた混晶半導体GaーPーAs等の結晶成長条件と格子欠陥の分布の関係を透過電子顕微鏡法で調べた。その結果、適当な条件下では、基板結晶と、混晶半導体の格子定数のミスマッチを緩和する格子欠陥は、ごく限られた領域に局在しており、この部分を避ければ良質の無転位の混晶単結晶が得られることが明らかにできた。

研究成果

• [文献書誌] 竹田精治: "競合する相互作用と一次元長周期構造" 日本金属学会報. 28. 872-879 (1989)
• [文献書誌] M.Hirata,S.Takeda and K.Fujii: "Formation of Point Defect Clusters by Electron Irradiation in Gap, InAs and InP" Materials. Sience Forum. 38ー41. 1181-1186 (1989)
• [文献書誌] S.Muto,S.Takeda,R.Ohshima and F.E.Fujita: "HighーResolution Electron Microscopy of the Tweed Strutrure Associated with the fccーfct Martensitic Transformation of FeーPd Alloys" J.Phys. C1. 9971-9983 (1989)
• [文献書誌] M.Hirata,M,Hirata,S.Takeda and M.Kiritani: "Spatial Distribution of Point Defect Clusters in Electron Irradiated GaSb and GaAs Single Crystals" Defect and Diffusion forum. Volー62/63. 69-76 (1989)
• [文献書誌] S.Takeda,M.Hirata,H/Fujita,T.Sato and K.Fujii: "Defects at the Interface of GaAs_×P_<1ーx>/GaP Grown by Vapor Phase Epitaxy" Master.Res.Soc.Proc.148. 367-372 (1989)
• [文献書誌] S.Muto,S.Takeda,R.Oshima and F.E.Fujita: "HighーResolution Electron Microscopy of Tweed Microstructure in FeーPd Alloys" ICOMATー89. (1989)
• [文献書誌] S.Takeda,M.Hirata,T.Sato,H.Fujita and K.Fujii: "Defects and Microstructure in Vapor Phase Epitaxial Grown GaAs_×P_<1ーx>/GaP" Proc.of Defect Control in Semiconductors. (1989)
• [文献書誌] K.Fujii,M.Hirata,H.Fujita and S.Takeda: "SolidーLiquid Interface Shape and Characteristric Structual Defects in Gallium Arsenide Single Crystals Grown by the Gradient Freeze Method" Proc.of Defect Control in Semiconductors. (1989)