|
1.横型四帯域常圧クロライド気相エピタキシャル成長
塩化銅(CuCl)、塩化ガリウム(GaCl_3)、いおう(S)を原料、窒素(N_2)をキャリアガスにして二硫化銅ガリウム(CaGaS_2)をガリウム砒素(GaAs)基板上に気相成長させた。CuClとGaCl_3のキャリアガス流量を1l/min、Sのそれを0.05l/min、原料部の温度をCuCl:450〜600℃、GaCl_3:72℃、S:140〜160℃の範囲で実験した。基板温度は600℃である。原料、特にCuClの温度が高い場合は、基板が塩化物に激しくエッチングされて良好な成長膜が得られなかった。原料供給量を減少させると(上記温度範囲の最低温度付近)基板のエッチングは低減され、基板との付着性のよい膜が得られた。また、CuClおよびGaCl_3キャリアガス流量を大きくすると結晶析出領域が反応管の軸方向に拡大し、均一な成長層を得るのに有効であることが分かった。成長結晶を水銀ランプの紫外線で励起すると、77Kで2.4eV付近から立ち上がり、2.1〜2.0eV付近にピ-クを持つ幅広い発光スペクトルが観測された。
2.超減圧クロライド気相エピタキシャル成長装置の制作
三元化合物半導体の特性は成長時の各原料の供給速度と供給比に大きく影響される。原料供給の安定性と制御性に優れたクヌ-センセル方式を採用したクロライド気相エピタキシャル成長装置を設計・試作した。原料蒸発セル四個(CuCl、GaCl_3、S、ド-パント)を備え、10^<ー1>〜10^<ー5>Torrの水素と窒素の混合ガス流中での成長が可能である。また、高周波水素プラズマによる基板表面のその場クリ-ニングが可能である。
|
