Ge/Si(001)表面上超高集積1次元量子井戸列のシュタルクラダーの実現

Ge/Si(001)表面超高集成一维量子阱阵列Starkladder的实现

基本信息

  • 批准号:
    17656013
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 财政年份:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Si(001)基板上へのGe蒸着により得られるGe/Si(001)表面では、0.76nm間隔で並んだ{110}方向に伸びる1次元ダイマー列が、Ge/Si格子不整合によりダイマー列に直交方向に発生したダイマー欠損列(DVL)によってほぼ等間隔(3nm間隔)に区切られる。この結果a)表面ダイマー列上の1次元D_<down>*自由伝導電子系はDVLにおけるポテンシャル障壁によって、DVLに挟まれた1次元ダイマー列セグメント中に閉じ込められ量子化され、b)表面上にはこの1次元量子井戸がダイマー列方向に3nm間隔、ダイマー列と垂直方向に0.76nm間隔でびっちり並んだ超高集積1次元ナノ量子井戸配列が現れることが予想される。本年度は、Si(001)基板表面上に成長するGe薄膜の膜厚を1-2原子層の範囲で制御し、DVLによって囲まれる1次元量子鎖の長さを変化させ、これらに対して0.9?2.0eVまでの範囲でSTMと同時にDi/dV像を計測し、エネルギーの低下に伴いn=3→n=2→n=1の量子状態に電子空間分布が連続的に変化する様子を捉えた。またこの量子状態変化のエネルギーおよび1次元量子鎖長さの依存性に対する詳細な検討を行い、隣り合った量子井戸間の相互作用や、DVLにおける閉じ込めポテンシャルの形状と高さ、および量子鎖内での散乱に伴う電子寿命について数値的な検討を行った。
Ge vapor deposition on Si(001) substrate was observed on Ge/Si(001) surface with 0.76 nm spacing and 1st dimension in {110} direction, Ge/Si lattice disconformity with 0.76 nm spacing and 1st dimension in {110} direction, Ge/Si lattice disconformity with 0.76 nm spacing and 3nm spacing. The results are as follows: a) the 1D D <down>* free conduction electron system on the surface of the array is closed by DVL barrier, b) the 1D quantum well array on the surface is spaced at 3nm, and the array is spaced at 0.76 nm. This year, Ge thin films grown on Si(001) substrates have a thickness of 1-2 atomic layers. DVL thin films are grown on Si (001) substrates. The electron spatial distribution in the quantum state of n=3→n=2→n=1 is determined by measuring the Di/dV image at the same time. The dependence of quantum state transition on quantum state transition and one-dimensional quantum lock length is discussed in detail. The interaction between adjacent quantum wells is discussed. The shape of DVL is discussed in detail. The scattering inside quantum lock is discussed in detail.

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Densely Assembled Quantum Wells on Ge/Si (001) Heterepitaxial Surface
Ge/Si (001) 异质外延表面上的密集组装量子阱
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y. Oikawa;& H. Hirayama
  • 通讯作者:
    & H. Hirayama
Nano-Materials Research Toward Applications Chapter 7 "Size Control of Nanostructures by Quantum Confinement" (eds. H. Hosono & Y. Mishima)
纳米材料应用研究第 7 章“通过量子限制对纳米结构的尺寸控制”(H. Hosono 和 Y. Mishima 编辑)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y. Oikawa;& H. Hirayama;H.Hirayama
  • 通讯作者:
    H.Hirayama
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