表題番号：2001A-622
日付：2005/03/01
研究課題ワイドギャップ材料基板上ZnMgCdS系紫外線A直測センサの作成に関する基礎研究
| 研究者所属（当時） | 資格 | 氏名 | |
|---|---|---|---|
| （代表者） | 材料技術研究所 | 教授 | 小林 正和 |
- 研究成果概要
- 近年紫外線に関する諸問題が注目されており，紫外線センサの研究が活発に進められている．
GaN系材料ではUVAを感知することは困難なため，Ⅱ-Ⅵ族の4元混晶が注目されている．
ZnMgCdSは(100)GaAs基板に格子整合し，かつUVAのエネルギーに対応する3eVをMg濃度10%で
実現できる．また，Ⅱ-Ⅱ-Ⅱ-Ⅵ系の材料であることから組成制御もしやすいと考えられる．
そこで，ZnMgCdSをMBEにより成長し，UVAセンサとしての適応性について検討した．
ZnMgCdSをZn,Mg及びCdS化合物を用いて(100)GaAs基板上に成長させた．条件は基板温度
150-230℃，BEP比(Zn+Mg)/CdS=0.03-0.35の間で変化させた．基板温度150℃でBEP比=0.03
の場合，CdがZn,Mgに置換されなかった．次に220℃，BEP比=0.068ではCdがZnとMgに対して
1：1の割合で置換されていた．その結果，GaAsにほぼ格子整合し，室温でのバンド端が3eV付近
のZnMgCdSを成長させることができた．さらに，230℃でBEP比=0.35に上げるとCdがほぼ100%置換
されていた．これらのことは従来報告されているZnCdSのSの被服率によるZn,Cd付着率の関係と
一致していた．10KでのPLスペクトル測定の結果より、Zn,Mgの含有量が増えるに従ってエネル
ギーギャップが増大していることが明らかになった．但し組成比が面内で分布しているためか
ピークは比較的ブロードなものになった．また，Au電極を蒸着することによりMSM構造のセンサを
作製した．その結果，UVA以上のエネルギーをもつ光にのみ選択的に反応し，伝導率が変化して
いることが明らかになった。