モノクリスタリン (InP) ((y) Ge ((5-2y) /Ge/Si ((100)) 半導体の合理的な設計:合成と光学特性
Patrick E Sims1, Andrew V G Chizmeshya, Liying Jiang
1Department of Chemistry and Biochemistry, Arizona State University, Tempe, Arizona 85287-1604, USA.
Journal of the American Chemical Society
|August 1, 2013
まとめ
研究者は,ユニークな"In-P-Ge3"ビルディングブロック戦略を使用して,新しいゲルマニウム-III-Vハイブリッド化合物 (InP) ((y) Ge ((5-2y) を合成しました. これらの結晶合金には,独自の構造と特性があるため,光電子機器の応用の可能性があります.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 固体化学 固体化学
- 半導体物理学 半導体物理学
背景:
- 以前の作業では,機能的な結晶性Si{5-2y) {AlX) y半導体を合成するための戦略を確立しました.
- 先進的な電子および光電子機器のために,調整可能な性質を持つ新しい半導体材料が必要である.
研究 の 目的:
- 半導体合成戦略を,新しいクラスのゲルマニウム-III-Vハイブリッド化合物にも拡張する.
- 潜在的光電子応用を持つ (InP) 合金 (y) Ge (y) 5−2y) を作成し,特徴づけること.
主な方法:
- ガス源分子ビームエピタキシ (MBE) の成長は,ゲートバッファリングシオンの100) 基板上にあります.
- P(GeH3) 3前駆体とIn原子の制御された相互作用により",In-P-Ge3"の構成要素が形成されます.
- 高解像度のX線微分法 (XRD),XTEM,EDX,RBS,ラーマンスペクトル,およびエリプソメトリーを用いた特徴付け.
- 構造と結合分析のための初期密度関数理論 (DFT) シミュレーション.
主要な成果:
- 単結晶 (InP) ((y) Ge ((5-2y)) 合金 (y = 0.3-0.7) を成功裏に合成し,四角的に張られ,Si基板と一貫している.
- 合金には立方体ダイヤモンドのような構造があり",In-P-Ge3"分子構成ブロックから組み立てられています.
- 制御されたGe濃縮は,堆積条件の調整によって達成され,InPGe3.0に対するGe含有量に影響を与えました.
- DFTシミュレーションにより,提案された結晶構造と構成ブロックの組み立てが検証され,格子定数の変動が正確に予測されました.
結論:
- この研究は,分子構成要素を用いたゲルマニウム-III-Vハイブリッド半導体を作るための新しい方法を示しています.
- 合成された (InP) ((y) Ge ((5-2y) 合金には,有望な構造および電子特性があります.
- 観測された光発光は,光電子機器の応用に重大な可能性を示唆しています.
