| 研究概要 |
〔1〕 GaCl_3とAaH_3によるGaAsの成長
原子層エピタキシーを行うのに先だって、まず常温で安定な三塩化物を用いたGaAsの成長を試みた。GaCl_3は融点が78℃で89℃での蒸気圧が約10Toryである。これをHeをキャリアガスとして送り、成長領域でAsH_3/H_2と混合することにより、500℃〜600℃で最高約10μm/hrのエピタキシャル成長が可能であることがわかった。
成長層は領面で、キャリア濃度n〜10^<16>cm^<-3>、電子移動度は室温で約4000cm^2/Visec、77Kで約10,000cm^2/Visecの値が得られた。GaCl_3の純度を考えると比較的良好なGaAsが得られているものと考えられる。
〔2〕 AlCl_3とAsH_3によるAlAsの成長
AlCl_3は融点が190℃で、正確な蒸気圧はわかっていないが、GaCl_3と同程度の蒸気圧を得るためには、124℃程度にする必要がある。GaCl_3と同様にステンレス製のエバポレータに入れ、Heをキャリアガスとして成長領域に送り、AsH_3/H_2と混ぜることにより、550℃〜700℃で最高約3μm/hrの成長速度が得られた。
〔3〕 AlGaAsの成長
GaCl_3とAlCl_3をHeをキャリアガスとして送り、AsH_3/H_2と混ぜることにより、基板温度600℃でAlの全組成にわたってAlGaAsの成長が可能であることがわかった。但しMOVPEと異なり、Alの組成は供給ガス中のAl成分には比例しなかった。またAl_<0.25>Ga_<0.75>Asの成長層でバンド端発光を観測することができた。
〔4〕 GaAs原子層エピタキシーの試み
既存の反応管を用い、基板の前後に移動することにより、GaAsの原子層エピタキシーを試みたが、表面が酸化してしまい良好な結果は得られなかった。GaCl_3中の水分が問題と考えられる。
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