High-temperature materials processing , New materials

[3410-13-04] Characterization of ZnTe Compound Semiconductor Crystallized by Solid State Diffusion Process

○Masataka YAMAGUCHI¹, Masamitsu HAYASHIDA², Masataka YAMAMOTO³, Takeshi OHGAI³ (1. Graduate School of Engineering, Nagasaki University, 2. Faculty of Engineering, Nagasaki University, 3. Nagasaki University)

Chairman: Tetsuo Oishi (AIST)

Keywords:Solid State Diffusion Process

ZnTe結晶の作製方法は、溶融法、真空蒸着法、スパッタリング法などが一般的である。しかし、上記の方法では高温高真空を長時間保つ必要があり作製コストが高くなる。一方、金属粉末を利用した固相拡散法は、粉末を固めて焼くというシンプルな工程であるため量産性に優れており製造コストが抑えられる。また、溶融法ではZnTeの融点1300℃以上の高温環境が必要であるが、固相拡散法では、ZnおよびTeの融点近傍である400℃～600℃付近で熱処理を行うことができる。本研究では、粉末冶金法を応用しZn粉末とTe粉末を混合後、加圧成形、熱処理を行うことによりZnTeを作製する手法の確立を目指した。その結果、微量のCo粉末をZn粉末およびTe粉末と伴に熱処理した場合、ZnTe相とCo相およびCoTe₂相が混在する組織を持つ磁性体を内部に存在させた半導体試料が得られることが判明した。また、410℃で12h熱処理した場合、いずれの試料でもZnTeの文献値と比較して低いバンドギャップを持ち、Co添加量を変えることでバンドギャップの制御が可能であることが判明した。