極短周期GaAs系平面超格子構造における量子輸送現象に関する研究

极短周期GaAs平面超晶格结构中的量子输运现象研究

• 批准号: 12750266
• 负责人: 山口 雅史
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750266/
• 关键词: 電子線露光装置; 単一量子井戸; 分子線エピタキシー法; シュブニコフ・ド・ハース振動; 再成長; リッジ成長; ファセット; GaAs; 平面超格子; 電流磁気特性; Weiss振動; ポテンシャル変調; フーリエスペクトル

本年度は,GaAs/AlGaAs単一量子井戸構造を有する基板表面に,フォトリソグラフィならびに電子線露光装置とウエットケミカルエッチングを用いて,周期が100nm〜3μmのラインアンドスペース(L/S)構造を作製し,その後分子線エピタキシー法によりAlGaAsの再成長を行った.同様に,GaAs基板上にL/S構造を作製し,その後GaAs/AlGaAsの変調ドープ単一量子井戸構造の作製も試みた.まず最初にエッチング液にはこれまで硫酸系のものを用いていたが,エッチング後に綺麗なファセット面が得られなかったために,エッチング液をアンモニア系(NH_4OH:H_2O_2:H_2O=2:1:10)を用いることで明瞭なファセット面((111)面)を得ることが確認出来た.その後,量子井戸構造にAlGaAs層を再成長した場合では,成長中のAlGaAs分子のマイグレーションが余り起こり難いために,長時間の再成長表面では凹凸が激しく結晶性はよくなかった.しかしながら極短周期(100nm)のL/S構造において,短時間のAlGaAs再成長を行うと,長時間再成長したものよりも凹凸が激しくなく,この試料において磁気輸送特性を測定するとシュブニコフ・ド・ハース振動が観測されたために,量子井戸構造内のキャリアは再成長により枯渇することなく存在し,キャリアとして機能することがわかった.一方,GaAs加工基板上に,まずGaAsだけを成長した場合では,綺麗な表面が得られるだけでなく,V/III比の条件によってはファセット面に到着したGaAs分子が(001)面にマイグレーションし,メサ状になった(001)面のエッジ部分において(111)面と(311)面に囲まれた過剰成長(いわゆるリッジ成長)が発生することが分かった.同様に,加工GaAs基板上に再成長により量子井戸構造を作製し,フォトルミネッセンス測定を行うと,量子井戸からの発光が確認され再成長においても比較的良好な量子井戸構造が作製されることがわかった.

This year,GaAs/AlGaAs single quantum well structure has been developed on the surface of the substrate, and the electron beam exposure device has been used. The laser beam (L/S) structure with a period of 100nm ~ 3μm has been developed, and the AlGaAs regrowth has been carried out by the post-molecular beam method. Similarly, L/S structures on GaAs substrates were fabricated, and GaAs/AlGaAs structures were fabricated using a single quantum well. In the first place, the sulfuric acid system was identified as the sulfuric acid system (NH_4OH:H_2O_2:H_2O=2:1:10). After the quantum well structure, the AlGaAs layer is regrown. In the case of growing AlGaAs molecules, the surface of the regrown surface is uneven for a long time. In the case of L/S structure with extremely short period (100nm), AlGaAs regrowth occurs in short time, and the regrowth occurs in long time. The magnetic transport characteristics of the sample are measured. The vibration of the sample is measured. The regrowth occurs in quantum well structure. The function of the game is to make the game more fun. On the other hand, GaAs molecules grow on GaAs substrates under conditions of V/III ratio,V/III ratio, V ratio,V/III ratio, V/III ratio, V/ In the same way, the quantum well structure on the GaAs substrate was fabricated, and the quantum well structure was measured. The quantum well emission was confirmed. The quantum well structure was fabricated in a relatively good way.

项目成果

N. Suzumura: "Reduction of Coulomb Scattering in a GaAs/AlGaAs Mesoscopic 2DEG Disk"Proc. of the 25^<th> International Conference on the Physics of Semiconductors. 617-618 (2001)

N. Suzumura：“GaAs/AlGaAs 介观 2DEG 盘中库仑散射的减少”Proc。