| 研究課題/領域番号 |
03650250
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
飯田 誠之 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (90126467)
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| 研究分担者 |
諸橋 誠 長岡工業高等専門学校, 助教授 (90174474)
坪井 望 長岡技術科学大学, 工学部, 助手 (70217371)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| キーワード | 原子層エピタキシャル成長 / 気相エピタキシャル成長 / 化合物半導体 / 自己原子配列 / カルコパイライト / 二硫化銅ガリウム |
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| 研究概要 |
既存の装置を改善することにより作製した金属塩化物原料と硫化水素の交互供給が可能な気相エピタキシャル装置を用いて、二硫化銅ガリウム(CuGaS_2)の原子層エピタキシャル成長(ALE)を目指した実験を行い、得られた層の特性測定から次の様な事柄が明かとなった。
1.基板のエッチングを防ぎ均一な成長層を得るためにはGaAs基板は510℃以下、GaP基板は590℃以下の基板温度にすることが必要である。
2.a軸およびc軸の2軸配向の可能性のあるCuGaS_2のエピタキシャル成長で、GaAs基板に対しCuCl/GaCl_3の供給比を最適化するとC軸配向の単結晶成長が可能と思われる結果を得た。
3.GaP基板上への金属原料および硫化水素の繰り返し交互供給で、H_2S供給量に対し単位サイクル当りの成長層厚が一定と見なされる成長-ALE成長-を得た。更に、金属原料の量や基板温度についてもALE条件を充すかどうか調べてみる必要がある。
4.3.の結果は二つの金属原料を同時に供給してもCu原子およびGa原子がカルコパイライト構造をとるように自己選択的な配列を生じていることを示していると考えられる。
5.繰り返し交互供給で、H_2S供給時間と共に配向性が向上しc軸配向を示す結果を得た。CuとGa原子の成長中の再配列の可能性を示しており、カルコパイライト構造ALE特有の現象の可能性もある。
6.3.で述べたALE成長層と見られる層は一様で、また低温で自由励起子が支配的なフォトルミネッセンススペクトルを示し光学的に良質と見なされる。
以上のようにALE成長達成の可能性が高く、同一構造化合物の化学量論組成比を含む特性制御につながる基礎的成果を得たと考えている。
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