| 研究課題/領域番号 |
17K06354
|
|---|
| 研究機関 | 佐賀大学 |
|---|
研究代表者 |
齊藤 勝彦 佐賀大学, シンクロトロン光応用研究センター, 助教 (40380795)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| キーワード | 化合物半導体 / ドーピング / MOVPE法 / 結晶成長 / 放射光 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究では、p型の単極性を示すZn1-xMgxTe混晶半導体の電気伝導性制御を困難としてきた阻害要因を、電子構造および原子レベルでの局所構造と電気的・光学的特性等との関係から明らかにすることを目的としている。得られる知見をもとに、不純物ドーピングによる本材料の幅広い組成範囲に渡るp型伝導性制御およびn型化を、有機金属気相成長（MOVPE）法で成長したエピタキシャル膜において実現することを目指す。令和元年度は以下の研究を実施した。
（１）PドープZnTe薄膜におけるP原子近傍局所原子構造を調べるためにP-K吸収端XANES測定を佐賀県立九州シンクロトロン光研究センターの県有ビームライン（BL11）を利用し試みた。
（２）(100)GaAs基板上へのAl単独ドープZnTe薄膜およびP-AlコドープZnTe薄膜の種々の条件下での成長と評価を昨年度に引き続く実施し、ドーピング条件だけでなく成長後のアニーリング処理により光学的特性が大幅に変化することを見出した。
（３）成長後アニール処理を施したPドープZnTe薄膜において、トリスジメチルアミノ燐（TDMAP）供給とホール密度がおおよそ比例する~2×10^19cm^-3以下で、ホール密度と面直格子定数との間に相関性が見出された。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
当初の研究計画で利用を前提としていた基板材料の入手が困難となり、他材料への変更が必要となった。この変更に伴い、当初計画にはなかった成長特性把握のための薄膜成長実験および評価を改めて実施する必要性が生じ、これに時間を要した。加えて、薄膜成長装置、排気系設備および一部評価装置の故障等により、研究遂行時間の大幅な制約が生じた。
|
| 今後の研究の推進方策 |
PドープZnTe薄膜のX線吸収微細構造測定の実施を継続し、成長後アニーリング処理がPの活性化に寄与するメカニズム等を明らかにする。PドープZn1-xMgxTeエピタキシャル膜については、X線吸収微細構造測定用のサンプル成長を継続し、今年度後半に同測定を実施する。これらを通し、PドープZn1-xMgxTeにおけるホール密度の飽和に対するMgの影響等を明らかにする。
Al単独ドープZnTe薄膜およびP-AlコドープZnTe薄膜の成長は、Al濃度の増大を図り、成長後アニーリング処理の効果を含めて、再現性のあるn型伝導の実現法の提案を目指す。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究課題では、当初の研究計画で利用を前提としていた基板材料の入手が困難となり、他材料への変更が必要となった。この変更に伴い、当初計画にはなかった成長特性把握のための薄膜成長実験および評価を改めて実施する必要性が生じ、これに時間を要した。加えて、薄膜成長装置、排気系設備および一部評価装置の故障等により、当初計画に遅延が生じ、これにより次年度使用額が生じている。
有機金属原料、各種ガス、基板材料、評価装置の改良等のための物品や消耗品を購入する。また、佐賀県立九州シンクロトロン光研究センター等の利用料、研究成果発表のための国際会議や国内学会参加費、旅費及び論文投稿料として使用する予定である。
|
