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磁性元素を含む半導体の自己組織化ドットにおける巨大磁気光学効果

含磁性元素半导体自组装点中的巨磁光效应

基本信息

批准号：
11750004
负责人：
黒田眞司
金额：
$ 1.22万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までの研究で、ZnTe(100)面上にCdTeおよびCd_<1-x>Mn_xTeを原子層エピタキシー(ALE)の手法により積層し、格子歪みによる自己組織化ドットの作製が可能であることを示した。この場合の格子不整合割合は、ZnTeとCdTeの組み合わせで6.2%であり、得られたドットの密度は約10^<11>cm^<-2>,ドットのサイズは直径20nm,高さ23nmであった。今年度はドット形成が格子不整合割合によってどのように変化するかを調べるため、下地層をZn_<1-y>Cd_yTe混晶にし、その(100)表面にCdTeおよびCd_<1-x>Mn_xTeを積層し、ドット形成の様子を原子間力顕微鏡(AFM)で観察した。この場合は下地のCd組成yが増加すると、CdTeとの格子不整合割合はyに比例して減少することになる。まずドット層がCdTeの場合は、下地のCd組成y<0.25の範囲では、ドットの密度はyの増加にほぼ比例して減少し、ドットサイズは増加するという結果が得られた。一方、ドット層がCd_<1-x>Mn_xTe(x〜0.06)の場合は、ドット密度はy<0.18の範囲ではほとんど変化せず、yがそれ以上になると急激に減少するという結果が得られた。またドットのサイズもyによりあまり変化しなかった。CdTeとCd_<1-x>Mn_xTeとではZn_<1-y>Cd_yTe層との格子不整合割合はほぼ同じであることから、上記のようにドット密度・サイズのy依存性が異なる原因ははっきりしないが、CdTeとCd_<1-x>Mn_xTeとの成長機構の違いが関連しているものと推測される。すなわちTe被覆面へのMn原子の付着係数はCd原子より大きいので、ドット形成に密接に関連している成長表面でのマイグレーションの度合いがCdTeとCd_<1-x>Mn_xTeで異なっているものと考えられる。また並行してZnTe(111)面上でのCdTeドットを成長させることを試みた。ZnTe(100)面上の場合とほぼ同程度の密度のドット形成が確認された。ただサイズは、直径は同程度であったが、高さがかなり小さく、ZnTe(100)面上と比べてより平べったいドットが形成されることがわかった。

In the past year, the study showed that CdTe and Cd_ Mn_xTe on ZnTe(100) surface <1-x>can be organized by the method of atomic layer (ALE). In this case, the lattice disconformity of ZnTe and CdTe is 6.2% and the density of ZnTe and CdTe is about 10^<11>cm^<-2>, and the diameter of ZnTe and CdTe is 20nm and the height is 23nm. This year, CdTe and <1-y>Cd_ Mn_xTe layers were formed on the surface of the (100) layer of Zn_ Cd_yTe mixed crystal <1-x>in the lower layer, and the particles formed on the surface were observed by atomic force microscopy (AFM). In this case, the composition of Cd increases and the lattice disconformity of CdTe decreases. In the case of CdTe, the ratio of Cd composition y<0.25 decreases and the density of CdTe increases. In the case of Cd_<1-x>Mn_xTe(x ~ 0.06), the density of Cd_ Mn_xTe(x ~ 0.06) is less than 0.18, and the range of Cd_Mn_xTe is less than 0.18.またドットのサイズもyによりあまり変化しなかった。CdTe <1-x>and CdMn_xTe <1-y>layers are separated from each other by lattice disconformity. The reasons for the differences in density and y-dependence of CdTe <1-x>and CdMn_xTe layers are as follows. Coefficients of Mn atoms in CdTe coated surfaces are closely related to Cd atoms, CdTe and Cd_<1-x>Mn_xTe. The CdTe crystal on ZnTe(111) surface was grown on the surface. The density of ZnTe(100) surface is different in different cases.ただサイズは、直径は同程度であったが、高さがかなり小さく、ZnTe(100)面上と比べてより平べったいドットが形成されることがわかった。