| 研究課題/領域番号 |
09555113
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 東京工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
大山 昌憲 東京工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (50042685)
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| 研究分担者 |
松田 正平 (株)粟村製作所, 技術部第二部, 研究員
藤田 安彦 東京都立科学技術大学, 電子システム, 教授 (70099357)
大野 秀樹 東京工業高等専門学校, 一般物理, 助教授 (20300543)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| キーワード | 低温結晶成長 / 化合物半導体薄膜 / ヘテロエピタキシー / ドライプロセス / イオンアシスト / 光学材料 / 電子ビーム蒸着 / スパッタリング |
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| 研究概要 |
半導体薄膜の研究は基板結晶との格子定数の整合性を考慮したエピタキシー技術が基礎となっている。しかし、電子デバイス素子を開発するには基板の結晶性に関係なく結晶成長させる技術が要求されている。本研究は可視領域の光学的バンドギャップをもつIII-VI族、II-VI族半導体を非晶質であるガラス基板上に結晶性薄膜を成長させ、低温成膜プロセス条件による結晶成長を検討した。その成果は以下に述べる。
(1)基本設計、製作した実験用の半導体プロセス装置を用いて本研究の目的であるガラス基板上に化合物半導体(ZnS、GaS,GaSe)の低温化結晶成長が可能である成膜方法と基礎的技術を確立した。
(2)ガラス基板上に(グラフォエピタキシー)機構を解析し、特に二元系の化合物半導体は水素イオン電子エネルギーを支援することで低温結晶成長をさせることができる。
(3)ガラス基板面に対してC軸方向に配向する層状性GaS薄膜が得られ、水素イオンエネルギーにより結晶性の制御ができる。
(4)本実験で得られたガラス基板上のC軸配向したGaS薄膜は光吸収特性からバルクの単結晶と同様のエネルギーバンド構造が得られ、光センサーの応用性の高い膜であることが分かった。
電子ビーム蒸着法が基本プロセスのため大面積の成膜が可能である。将来における光センサーの応用のために化合物半導体の低温単結晶作製技術と製品化等の基礎技術を得ることができた。
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