| 研究課題/領域番号 |
63850003
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
長谷川 文夫 筑波大学, 物質工学系, 教授 (70143170)
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| 研究分担者 |
村井 重夫 住友電気工業, 基盤研・半導体研究部, 部長
関 寿 東京農工大学, 工学部・工業化学科, 教授 (70015022)
南日 康夫 筑波大学, 物質工学系, 教授 (10133026)
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| キーワード | AlGaAs / ヘテロ接合 / ダブルヘテロ構造 / 塩化物気相成長法 / ホトルミネッセンス / SAセンター / 三塩化物 |
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| 研究概要 |
〔1〕AlGaAs/GaAs/AlGaAsヘテロ構造の試作
既存の気相成長装置でガスを切り替えることにより,AlGaAs/GaAs/AlGaAsのダブルヘテロ構造を試作した。GaAsとAlGaAsで成長速度が異なるため簡単ではなかったが、一応遷移領域1000〓程度、GaAs層4000〓程度のダブルヘテロ構造が得られた。しかし、ホトルミネッセンスを測定したところ、GaAsからの発光を得ることはできなかった。
GaAs/AlGaAsシングルヘテロ構造を試作、GaAs層をステップエッチしてホトルミネッセンスを調べたところ、界面から1μm程度離れればGaAsのバンド端発光がみられるが、3000〓程度だとSAセンターが支配的でバンド端発光がみられないことがわかった。これはAlGaAsからGaAsに切り替えても、残留AlCl_3が石英反応管としてSiがドープされ、非発光欠陥中心ができるためと考えられる。
〔2〕AlCl_3と石英との反応
石英反応管とAlCl_3との反応を防ぐため、BNのコーティングを企業と協力して行なったが失敗に終った。成長温度を変え、Si汚染(キャリア濃度)の程度から、AlCl_3と石英との反応の温度依存性を調べたところ、石英との反応を防ぐためには、成長温度を550℃以下にする必要のあることがわかった。
〔3〕GaCl_3、AlCl_3とAsH_3又は金属AsによるAlGaAsの成長
Ga源、Al源として室温で安定なこれらの三塩化物GaCl_3、AlCl_3を用い、As源としてAsH_3を用い、成長温度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。また猛毒ガスであるAsH_3の代りに金属Asを用いた場合には、GaCl_3のキャリアガスをH_2にすることにより、GaAsの成長が可能であることがわかった。今後GaCl_3、AlCl_3、金属Asを用いたAlGaAsの成長を試みる予定である。
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