| 研究課題/領域番号 |
63550230
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
金田 重男 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (00029406)
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| 研究分担者 |
上林 利生 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (20111669)
藤井 信行 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (50011119)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| キーワード | 分子線エピタキシャル法(MBE) / 化合物半導体ZnS / MBE成長時のレ-ザ照射効果 / 発行素子の応用 |
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| 研究概要 |
本研究は分子線エピタキシャル法によりP型ZnSを作成し発光素子への応用の可能性を見出すことを目的とし昭和63年度から平成元年度にかけて実施したもので、得られた研究成果の概要は以下の通りである。
最初に分子線源としてZn用に固体ソ-ス、S用にH_2Sガスソ-ス、また基板面にGaAs(100)面を用いて成長実験を行い、分子線の熱解離条件、供給分子線強度比、基板温度等の多くのパラメ-タに関して良質なノンド-プ結晶を得るための最適条件を確立した。P型用不純物としてはI族元素、具体的にはNa_2S分子線源を用いNaを添加する方法をとり適切な成長法を設定して添加実験に成功した。しかしその結晶性はかなり低下するため種々の改善法を検討した。まず最初に分子線源の改善として固体、ガスし両ソ-スの併用法を止め全固体ソ-ス系とし、基板に無極性表面を使用することを試みやはりNaを充分添加しうることを見出した。しかし結晶性の顕著な改善はできなかったため成長時にさらに何らかの補助的手段を付加するのが良いであろうとの結論に達した。それらの方法としてレ-ザ照射効果の利用ならびに基板面方位の最適化をおこなうことにした。現在研究室に保有している諸装置の配置状況に関係上、レ-ザ照射をZnS用のMBE装置に適用するためには装置の移動ならびに改善に多大に経費が必要で実施困難のためレ-ザ照射効果の実験は独立的に実施することにした。実験結果によれば、波長192nmのArFエキシマレ-ザを用いそのピ-ク強度、繰返し等の照射条件を適切にし、基板面方位の選定や不純物用分子線の強度をうまく選定することにより、レ-ザ照射により結晶性を大幅に改善できることを見出した。本研究は終了時点では素子応用の段階までには達しなかったが数々の知見がえられた。そして実用デバイスの作成には装置の大幅な改善により充分可能であろうとの結論に達し、本研究の基礎的問題は完了したと考えられる。
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