| 研究課題/領域番号 |
07650365
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
橋本 佳男 信州大学, 工学部, 助教授 (30262687)
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| 研究分担者 |
巽 勇吉 信州大学, 教育学部, 教授 (10029704)
伊東 謙太郎 信州大学, 工学部, 教授 (20020977)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 化合物半導体 / よう素処理 / ガリウムひ素 / 表面不活性化 / 光電子分光法 |
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| 研究概要 |
GaAsならびにCuInS_2表面へのNH_4Iを用いた処理を行い、その反応の光電子分光法(XPS)により解析し、よう化処理の可能性について検討した。その際、本予算により、X線源のアノード部分などを交換し、高分度解能のモノクロXPSを行った。
1. GaAs基盤をNH_4I水溶液に数分間浸し、単色化X線を用いたXPSを行った。NH_4Iによる処理を行ったGaAsでは、Ga3d準位の信号がGaAsのものの他に複数検出された。これを詳細に分析すると、ケミカルシフト1.6eVおよび0.9eVの化合物が形成されていることがわかった。さらに、光電子放出角を変える実験を行い、検出されるよう素、酸素の量と、Ga3d準位の各化学状態のピークの構成比を比較すると、1.6eVのピークが酸素の量に、0.9eVのピークがよう素の量に対応して変化した。したがって、NH_4I処理を行ったGaAs表面では、ガリウムの酸化物とよう化物が混在する。また、1.6eVのシフトは酸化物のみを形成したデータとも一致する。
2.また、NH_4I処理の温度を室温から80℃程度まで変化させたり、数時間の処理を行うことによってもよう化物のみを選択的に形成することはできなかった。さらに、硫酸エッチング後の純水洗浄の条件などでは酸化物の量を減らすことができず、酸化物が形成されるのはNH_4I水溶液中の処理自身の問題であろう。
3. 一方、よう化処理に伴う電気的特性の向上については、GaAs基板をよう素処理してショットキー電極を形成して実験したが、ショットキー障壁の制御はできなかった。
4. CuInS_2/CdS薄膜太陽電池のCuInS_2表面にCdS膜を形成する際によう化物を用いた場合に太陽電池特性が向上する。この一因として考えられるのはよう化物を含む水溶液によるCuInS_2表面のクリーニングであり、XPSから、よう化物を含む水溶液がCuの酸化物の除去に寄与することが示された。
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