1998 年度実績報告書

微小重力下でのInGaSb半導体の結晶成長の研究

研究課題

研究課題/領域番号	09044151
研究機関	静岡大学
研究代表者	熊川征司静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30022130)
研究分担者	DAO Le H. ケベック大学, 応用物質工学科, 教授 SADIC Dost ヴィクトリア大学, 機械工学科, 教授早川泰弘静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (00115453) 山口十六夫静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (40010938) 平田彰早稲田大学, 理工学部, 教授 (00063610)
キーワード	微小重力実験 / 化合物半導体 / ガリウムアンチモン / インジウムアンチモン / 重力偏析 / 固液界面形状 / 面方位依存性 / 数値解析
研究概要	In Ga Sb三元混晶半導体バルク結晶の高品質化への知見を得るために、中国の回収衛星を利用して、微小重力下と地上でIn Ga Sbの溶解、成長過程を調べる実験を行った。また、実験を模擬した数値解析を実施し、実験結果との比較検討を行った。Ga Sb(111)A/InSb/Ga Sb(111)Bサンドイッチ構造試料の温度を706℃まで上昇させ、In Sb溶液中にGa Sbを溶解させた後、0.5℃/min.で温度降下させ、In Ga Sbを結晶成長させた。その結果、(1)宇宙試料の固液界面形状はほぼ平坦であり、In Ga Sb再結晶成長のIn濃度も結晶径方向にほぼ均一に分布した。(2)地上試料の固液界面形状は重力方向に拡がっており、下方部ほどIn濃度が高くなった。これは、比重の大きいIn SbがIn Gs Sb溶液下方に沈降し高濃度となり、溶液下方領域のGa Sbの溶解を促進させたためであった。(3)宇宙実験および地上実験を模擬した数値解析を行ない、固液界面形状と濃度分布に関して実験結果と定性的な一致が得られた(4)最高温度を変えた地上実験の結果、温度が低い程溶解領域が狭くなった。(5)溶質分布と温度分布、流れ分布を重力レベルを変えて数値解析した結果、重力が10^<-4>g下でも温度勾配に起因した流れが起こることがわかった。

研究成果

(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] X.XIE,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et.al: "The Programmable Multiple Zone and Power Shifting Integrated Furnace and Big-diameter GaAs Crystal Growth Experiment Piggybacked on Satellite" Proc.of International Astronautical Congress. 1-14 (1997)
[文献書誌] Y.HAYAKAWA,A.HIRATA,M.KUMAGAWA et al.: "Melting and Solidification of Semiconductors under Microgravity" Proc.of JSCAST'97. 99-102 (1997)
[文献書誌] Y.HAYAKAWA,Y.OKANO,M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution of GaSb in InSb Melt under Microgravity using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of JSCAST'98. 117-120 (1998)
[文献書誌] A.HIRATA,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution and Growth of Multicomponent Semiconductors using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of 21st Inter.Sympo.on Space Technol & Science. II. 1243-1247 (1998)
[文献書誌] Y.OKANO,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Numerical Simulation of Oscillatory Flow in Melt during InSb Single Crystal Growth by RF Heating Czochralski Method" Int.J.Numerical Modelling. in print. (1999)
[文献書誌] T.KIMURA,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Dependence of Dissolution and Growth Processes of Compound Semiconductors on Crystal Surface Orientations" The Japan Soeity of Microgravity Application. in print. (1999)

1998 年度 実績報告書

微小重力下でのInGaSb半導体の結晶成長の研究

研究代表者

熊川 征司 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30022130)

研究成果

[文献書誌] X.XIE,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et.al: "The Programmable Multiple Zone and Power Shifting Integrated Furnace and Big-diameter GaAs Crystal Growth Experiment Piggybacked on Satellite" Proc.of International Astronautical Congress. 1-14 (1997)

[文献書誌] Y.HAYAKAWA,A.HIRATA,M.KUMAGAWA et al.: "Melting and Solidification of Semiconductors under Microgravity" Proc.of JSCAST'97. 99-102 (1997)

[文献書誌] Y.HAYAKAWA,Y.OKANO,M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution of GaSb in InSb Melt under Microgravity using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of JSCAST'98. 117-120 (1998)

[文献書誌] A.HIRATA,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Dissolution and Growth of Multicomponent Semiconductors using a Chinese Recoverable Satellite" Proc.of 21st Inter.Sympo.on Space Technol & Science. II. 1243-1247 (1998)

[文献書誌] Y.OKANO,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Numerical Simulation of Oscillatory Flow in Melt during InSb Single Crystal Growth by RF Heating Czochralski Method" Int.J.Numerical Modelling. in print. (1999)

[文献書誌] T.KIMURA,Y.HAYAKAWA,M.KUMAGAWA et al.: "Dependence of Dissolution and Growth Processes of Compound Semiconductors on Crystal Surface Orientations" The Japan Soeity of Microgravity Application. in print. (1999)

1998 年度実績報告書

熊川征司静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30022130)