| 研究課題/領域番号 |
13650009
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
高野 泰 静岡大学, 工学部, 助教授 (00197120)
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| 研究分担者 |
角谷 正友 静岡大学, 工学部, 助手 (20293607)
福家 俊郎 静岡大学, 工学部, 教授 (00022236)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| キーワード | MOCVD / InGaAs / グレーデッド層 / クロスハッチパターン / GaAs基板 / 転位 / オフ基板 / 透過電子顕微鏡観察 |
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| 研究概要 |
有機金属気相成長(MOCVD)法でGaAs基板上にInGaAs層を成長させた。バァッファー層はグレーデッドバァッファー層とした。オフ基板上に成長させると表面モホロジーが良くなることが解っていたので、In組成を高くすることを試みた。通常の成長温度である600℃周辺では組成が0.5になるとひどい表面になった。ガス流量などを変化させて最適化を試みたが、うまくいかなかった。断面TEM観察の結果、バァッファー層中の組成0.4以上の領域で転位の分布が乱れていることが解った。残留ひずみが、組成が高くなると急激に増加することも解った。
残留ひずみを軽減するためには成長温度をあげればよいと考えられるが、温度を上げると表面が荒れる可能性が高くなり、グレーデッドバァッファー層を厚くしなければならない。これは工業的には好ましくない。そこで表面荒れを抑えるために成長温度を下げることを検討した。600℃から下げていくと表面モホロジーは悪化した。これは残留ひずみが増加し、かつ相分離現象が顕著になったためである。500〜600℃で鏡面は得られなかった。500℃以下にすると表面モホロジーが良くなっていくことを発見した。450℃で鏡面のInGaAsが得られた。組成が0.5であった。断面TEM観察を行ったところ、最上層中の貫通転位は減少していることが確認できたバァッファー層中の転位の分布は異常なかった。PL(フォトルミネセンス)測定を行った。発光強度は強く、結晶性も良いことが解った。
さらに温度を下げるとどうなるか興味がもたれる。そこでガス原料を変化させ、450℃以下成長を試みた。表面モホロジーはさらに良くなることを明らかにした。
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