MOVPE法によるSi基板上GaPの成長速度依存性

摘要

GaP layers were grown on 2° and 4° misoriented Si substrates using metalorganic vapor phase epitaxy. GaP was deposited at 770-830℃ with various trimethygallium (TMG) flow rates. Nominal growth thickness was 50-100 nm for each GaP structure. The structures were characterized using atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM). GaP layers were obtained excepted at 770℃ with TMG flow rate of 110 ccm (cc per miniute). Plan view TEM showed that antiphase domain (APD) became small with decreasing TMG flow rate. The density of APD increased with decreasing TMG flow rate. AFM shows many pits in the surface of the layers grown at the low TMG flow rate of 30 ccm. Lateral overgrowth over the APDs is suppressed for the low TMG flow rate. All APDs were embedded in the layers grown at 830℃ with the TMG flow rate of 54,110 or 150 ccm.%有機金属気相成長法によりSi基板上にGaPを結晶成長させた。Si基板に4°オフ基板を使用した。成長温度を770-830℃とし、Ga原料(トリメチルガリゥム)供給量を変えることによりGaPの成長速度を変化させた。膜厚100nm程度成長させ、得られたGaP層を原子間力顕微鏟観察及び透過亀子顕微镜観察した。770℃でトリメチルガリゥムの供給量が最大の時以外層状のGaPが得られた。いずれの温度においても成長速度が低くなるにつれ、アンチフェーズドメイン(APD)は小さくなるがその密度は增加した。成長速度が低くなるにつれAPDの直上にGaPが成長しにくいことが解った。成長温度が低くなり成長速度が低くなるとファセット面がでやすくなることも解つた。830℃で最適成長速度で100nm成長後APDは完全に埋め込まれていた。