新概念テトラヘドラル結晶の育成と構造的、光学的性質

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12650301
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 安達 定雄 群馬大学, 工学部, 教授 (10202631)
• 研究分担者: 尾崎 俊二 群馬大学, 工学部, 助手 (80302454) ; 宮崎 卓幸 群馬大学, 工学部, 助教授 (80110401)
• キーワード: 分光エリプソメトリー / フォトレフレクタンス / 誘電率 / アモルファス / II-VI族化合物半導体 / 真空蒸着 / CdTe / CdS

研究概要

本研究によって得られた知見を、以下に箇条書きに記す。
1.ZnTeとIn_2Te_3とのツインGrimm-Sommerfeld(GS)結晶と考えられるZnIn_2Te_4のアモルファスおよび結晶成長を試み、以下を明らかにした。
(1)ツインGS結晶ゆえか、バルクアモルファスの成長が非常に簡単であることを見出した。
(2)徐冷等の工夫によりバルクZnIn_2Te_4の結晶成長に成功した。
(3)ZnIn_2Te_4結晶の誘電率スペクトルを分光エリプソメトリーで測定した。また、これら誘電率スペクトルを、バンド計算による理論スペクトルと比較検討した。
2.II-VI族化合物半導体CdTe、ZnTeのフォトレフレクタンス測定により、不透明領域での臨界点パラメータの温度依存性を決定した。また、励起光(He-Neレーザ)ではなく、Arレーザによる特異なバイアス光効果を発見した。フォトレフレクタンス測定技術の確立は、ツインGS結晶の物性解明、特に臨界点構造の解明に重要である。
3.ツインGS結晶の薄膜化の準備として、II-VI族雅号物半導体であるCdS結晶の真空蒸着による薄膜製作を試みた。真空蒸着はモリブデンボートを使用し、ガラス基板に堆積させた。薄膜はc軸に強く配向し、原子間力顕微鏡による表面ラフネスは約4nmと分かった。この試料の分光エリプソメトリー測定も行った。
4.ツインGS結晶のSi基板へのヘテロ接合成長を目的として、TMAH(アルカリ溶液)によるSi基板の前処理特性を、分光エリプソメトリーおよび原子間力顕微鏡で調べた。これらの知見を基に、Si基板へのスパッタリングによるGaN結晶の成長も実際に試み、c-軸に強く配向したGaN薄膜を得た。

研究成果

• [文献書誌] K.Senthil,S.Adachi, et.al: "Optical constants of vacuum-evaporated cadmium sulphide thin films measured by spectroscopic ellipsometry"Materials Science and Engineering B. 78. 53-58 (2000)
• [文献書誌] K.Sakaino,S.Adachi, et.al: "Study of Si (100) surfaces etched in TMAH solution"Sensors and Actuators A. 88. 71-78 (2000)
• [文献書誌] S.Adachi, et.al: "Response to "comment on'photoreflectance study in the E_1and E^1+Δ^1 transition regions of CdTe '""Journal of Applied Physics. 89. 3071-3071 (2001)
• [文献書誌] T.Miyazaki, et.al: "Properties of GaN films deposited on Si (111) by rf-magnetron sputtering"Journal of Applied Physics. (inprinting).
• [文献書誌] S.Ozaki, et.al: "Optical properties and electronic band structure of ZnIn_2Te_4"Physical Review B. (inprinting).