1996 年度実績報告書

X線吸収微細構造法によるZnSe、ZnTe中のドーパント周辺の原子構造解析

研究課題

研究課題/領域番号	08650003
研究種目	基盤研究(C)
研究機関	筑波大学
研究代表者	秋本克洋筑波大学, 物質工学系, 助教授 (90251040)
研究分担者	北島義典高エネルギー物理学研究所, 放射光実験施設測定器研究系, 助手 (00204892)
キーワード	II-VI族半導体 / ZnSe / ZnTe / キャリヤ補償 / ド-ピング / 単極性半導体 / EXAFS / 格子変移
研究概要	II-VI族半導体の単極性の原因を明らかにする目的でドーパント原子周辺の原子構造をX線吸収微細構造解析法で解析を行った。半導体として、nタイプができやすいZnSe、およびpタイプができやすいZnTeを選び、ドーパントにはnドーパントの塩素を選んだ。結晶はGaAsを基板に分子線エピタキシ-法で成長した。塩素のド-ピング濃度は1x10E17から5x10E19 cm-3までの数サンプルを用意した。X線吸収微細構造測定は高エネルギー物理学研究所放射光施設で行った。塩素ドープZnSeはド-ピング濃度の増加とともにキャリヤ濃度も増加する。またルミネセンス強度は増加するものの深い準位からの発光が強くなる。X線吸収微細構造解析から、最近接原子間距離が0.245nmと求められ、ZnSe結晶のZn-Se距離とほぼ等しいことより、塩素はSeに置換したサイトに入り、4配位していると同定できた。また、ド-ピング濃度が高いサンプルにおいて0.28nmの原子間距離をもつ塩素も見い出された。これらは、アニール効果、ルミネセンスとの比較よりZnの原子空孔を伴った塩素であると同定した。nタイプZnSeにおけるキャリヤ飽和はこの原子空孔が関与していると思われる。塩素ドープZnTeは、どのド-ピング濃度のサンプルにおいても高抵抗であった。また、ルミネセンスもほとんど検出できず、非発光センタが多い結晶となっていた。X線吸収微細構造解析からZn-Te間距離に相当する0.265nmのところに原子は存在せず、ZnTe中では塩素は格子位置に存在していないことがわかった。測定された原子間距離は、0.22nmと0.32nmでこれらの配位数比はちょうど1:3であった。このことより、塩素はほとんど1配位構造となっており、この原子変移が高抵抗化の原因であると推察できる。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] T.Maruyama et al.: "Extended X-ray absorption fine structure study of ZnSSe and ZnMgSSe" Jpn.J.Appl.Phys.34. L539-L542 (1995)
[文献書誌] J.Chen et al.: "Properties of the shallow O-related acceptor level in ZnSe" J.Appl.Phys.78. 5109-5119 (1995)
[文献書誌] K.Akimoto et al.: "Extended X-ray absorption fine structure study of heavily Cl doped ZnSe" J.Cryst.Growth. 159. 350-353 (1996)
[文献書誌] T.Maruyama et al.: "Distribution of chalcogen atoms in ZnSSe and ZnMgSSe : an EXAFS study" J.Cryst.Growth. 159. 41-44 (1996)
[文献書誌] T.Kobayashi et al.: "Extended X-Ray Absorption Fine Structure Study of Cl Doped ZnSe and ZnTe" International Symposium on Blue Laser and Light Emitting Diodes,Proc.210-213,March 1996,Chiba.210-213 (1996)
[文献書誌] K.Akimoto et al.: "Properties of wide bandgap II-VI semiconductors edited by Rameshwar N.Bhargava," EMIS Datareview Series,Institution of Electrical Engineers,1997,UK., 247 (1997)
[文献書誌] K.Akimoto et al.: "Blue-Green wide-gap II-VI semiconductor diodes lasers : Materials and device physics,edited by Robert M.Park," NOYES PUBLICATION,New Jersey,U.S.A.,(in press.),

1996 年度 実績報告書

X線吸収微細構造法によるZnSe、ZnTe中のドーパント周辺の原子構造解析

研究代表者

秋本 克洋 筑波大学, 物質工学系, 助教授 (90251040)

研究成果

[文献書誌] T.Maruyama et al.: "Extended X-ray absorption fine structure study of ZnSSe and ZnMgSSe" Jpn.J.Appl.Phys.34. L539-L542 (1995)

[文献書誌] J.Chen et al.: "Properties of the shallow O-related acceptor level in ZnSe" J.Appl.Phys.78. 5109-5119 (1995)

[文献書誌] K.Akimoto et al.: "Extended X-ray absorption fine structure study of heavily Cl doped ZnSe" J.Cryst.Growth. 159. 350-353 (1996)

[文献書誌] T.Maruyama et al.: "Distribution of chalcogen atoms in ZnSSe and ZnMgSSe : an EXAFS study" J.Cryst.Growth. 159. 41-44 (1996)

[文献書誌] T.Kobayashi et al.: "Extended X-Ray Absorption Fine Structure Study of Cl Doped ZnSe and ZnTe" International Symposium on Blue Laser and Light Emitting Diodes,Proc.210-213,March 1996,Chiba.210-213 (1996)

[文献書誌] K.Akimoto et al.: "Properties of wide bandgap II-VI semiconductors edited by Rameshwar N.Bhargava," EMIS Datareview Series,Institution of Electrical Engineers,1997,UK., 247 (1997)

[文献書誌] K.Akimoto et al.: "Blue-Green wide-gap II-VI semiconductor diodes lasers : Materials and device physics,edited by Robert M.Park," NOYES PUBLICATION,New Jersey,U.S.A.,(in press.),

1996 年度実績報告書

秋本克洋筑波大学, 物質工学系, 助教授 (90251040)