光MOCVD法によるZnSexTe_<1ーx>薄膜単結晶の成長と点欠陥の挙動

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02205006
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 一色 実 東北大学, 工学部, 助手 (20111247)
• 研究分担者: 古川 吉孝 東北大学, 工学部, 教授 (70209170)
• キーワード: MOCVD / ZnSexTe_<1ーx> / エピタキシャル成長

研究概要

研究目的MOCVD法によりZnSe_xTe_<1ーx>薄膜単結晶を成長させ、不純物及び固有欠陥状態の組成X依存性を調べることによりZnSe_xTe_<1ーx>の伝導型制御に関する知見を得ることを目的としている。特にX=0.5近傍ではInpと格子整合すると期待され、InpーMISFFTのゲ-ト膜としても有望である。本年度はMOCVD装置を作製し、光照射無し、常圧のもとで上記混晶の成長に関する知見を得ることにした。
研究成果 円筒形のステンレス製容器内に基板ホ-ルダ-を配置した装置を作製した。原料にはDEZn,DESe,及びDETeを用い、水素ガスをキャリア-として供給した。基板として(100)GaAs及び(100)InPを用いた。その結果,下記の様な結果及び成果が得られた。
(1)成長温度523ー673Kで、両基板上に組成Xの全域にわたって鏡面の単結晶薄膜が成長する条件を明かにした。
(2)DETeとDeSeの供給比を変化させることによって成長膜の組成Xを制御出来ることが明かとなった。
(3)格子定数の組成依存性をX線回折により調べた結果、Vegardの法則が成り立ちInPと格子整合するXの値は0.54と評価出来た。
(4)基板との格子不整合性が膜の成長速度に影響を与えることが明かとなった。
(5)Au/ZnSe_<0.54>Te_<0.46>/InP構造を作製し、cーV及びJーV特性を評価した結果、ZnSe_<0.54>Te_<0.46>ーInP界面でのband bendingの可能性が認められた。
今後、減圧成長及び光MOCVDへと発展させ、両好な混晶薄膜及び界面を得、不純物添加による電気的性質の変化を組成の関数としてとらえると共にInPーMISFETとしての可能性を追求して行く。

研究成果

• [文献書誌] M.Isshiki M.Piechotka E.Kaldis: "Vapor Growth Kinertics of alphーHgI_2" J.Cryst.Growth. 102. 344-348 (1990)
• [文献書誌] M.Isshiki T.Endo K.Masumoto: "Epitaxial Growth of PbS Thin Films from Aqueous Solution" J.Electrochem.Soc.137. 2697-2670 (1990)
• [文献書誌] M.Isshiki K.Masumoto W.Uchida S.Satoh: "Estimation of the Donor Concentration in ZnSe from the Emission Related to Donor Bound Excitons" Jpn.J.Appl.Phys.30. 515-516 (1991)
• [文献書誌] M.Isshiki T.Itoga K.Masumoto K.Mochizuki,W.Uchida: "Photoluminescence and Acceptor State of Na in ZnSe" Jpn.J.Appl.Phys.30. (1991)
• [文献書誌] K.Mochizuki H.Iwata M.Isshiki K.Masumoto: "Heteroepitaxial Growth of Pb_<1ーX>cd_xS_<1ーy>Se_y Thin Films by HotーWall Method" To be submitted to J.Cryst.Growth.
• [文献書誌] H.Oguri K.S.Park M.Isshiki Y.Furukawa: "MOCVD Growth of ZnSe_<1ーX>Te_x Thin Films" To be submitted to 5th Int.Conf.on IIーVI Compounds.
• [文献書誌] M.Isshiki(分担執筆): "Widegap IIーVI Compounds for OptoーElectronic Applications" Chapman and Hall Ltd.,London,
• [文献書誌] 一色 実(分担執筆): "分離科学ハンドブック" 共立出版,