| 研究課題/領域番号 |
12450145
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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 | 一般 |
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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 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
青木 徹 静岡大学, 電子工学研究所, 助手 (10283350)
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| 研究分担者 |
東 直人 静岡大学, 工学部, 助教授 (50192464)
中西 洋一郎 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (00022137)
畑中 義式 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (60006278)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| キーワード | 高濃度ドーピング / 非熱平衡反応 / エキシマレーザー / ワイドギャップ半導体 / II-VI族化合物半導体 / 低温プロセス / CdTe / ZnO |
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| 研究概要 |
ワイドギャッフ化合物半導体は、短波長光デバイス材料やハイパワーデバイスとして重要視されているのにもかかわらず、一般に自己補償効果によりp型またはn型のどちらかの高濃度ドーピングが困難でデバイス実現に際して大きな障壁となっている。特にII-VI族化合物半導体はその結晶の性質上イオン結合性が強く、熱による処理により結晶性が劣化してしまうものが多く、低温プロセスで、かつ高濃度にドーピングできるプロセスが必要であった。本研究で研究してきたプロセスはパルス幅20nSのエキシマレーザーを加圧下でドーパント原料を蒸着した試料上に照射するもので非常に短時間に非燃平衡状態で拡散を行う方法であり、試料の内部はほとんど加熱されない。これまでにドーパント特性に対するレーザー強度依存性が示唆されていたが、今回の基盤研究(B)で設置したレーザービームホモジナイザーにより1cm角の大面積に均一にドーピングが出来、またそれがレーザー強度にに大きく依存すること明らかとなった。今回は特にCdTe、およびZnOを中心として研究を進め、CdTeではパターン化されたドーピングとエキシマレーザーパターンアブレーションを組み合わせた集積化テバイスの形成を試み、放射線検出デバイスとして実証およびプロセスが光-熱変換による拡散プロセスであることが明らかとなった。また、ZnOにおいては困難であるp型において約1019cm-3の高濃度ドーピングを実現し、これらは学術論文、国際会議等で公表した。また、ドーパントにInを用いたn型ドーピングについてZnTeやCdTeで検討を行い、それぞれ発光タイオード、放射線検出器としてデバイス動作するグレードであることを実証した。深さ方向のコントロールについては瞬間加熱による変化が示唆されており、今後詳細な検討と共にナノスケールレベルで制御が可能となると予測している。
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