| 研究概要 |
1.GaAs基板に格子整合する混晶Zn【S_(0.05)】【Se_(0.95)】の高品質化
成長条件として基板温度と【II】族(Zn)と【VI】族(S+Se)原料の分子線強度比(【II】【VI】比)を変化させた。その結果、基板温度〜340℃、【II】/【VI】比〜1においてフォトルミネッセンスの自由励起子発光強度が最大になり、その半値巾は最小となって高品質の成長層を得ることができた。この発光強度はZnSeのそれより強く、混晶膜の結晶性が向上していることが解った。従来問題となっていたドナ不純物は高純度Se、高純度ZnS原料の使用により非常に少くなり、またNaあるいはLiなどの不純物も高純度ZnS原料の使用により成長膜中に認められなくなった。以上のように、高品質,高純度のアンドープ混晶膜を成長させる3条件が確立した。
2.窒素ドーピングの試み
1.で求まった最適成長条件の下で、【H_2】又は【N_2】希釈したN【H_3】ガスを熱分解して混晶膜成長中に照射した。熱分解にはクラッキングセルを用い600〜1050℃まで変化させた。ドーピングの効果を1)表面モフォロジー,2)X線回折,3)電子線回折,4)4.2Kのフォトルミネッセンスによって調べた。1)〜3)の測定結果はアンドープ試料と同様であった。しかし4)の結果クラッキング温度が上昇する程励起子発光が弱くなることが判明し、非発光センタが増加しているものと推定された。また浅いアクセプタに束縛された励起子と発光は明らかには観測されなかった。今後非発光センタ増加の原因の解明と有効なアクセプタドーピングについて更に研究を進める必要がある。
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