STMルミネッセンス法による半導体微細構造の可視発光

使用 STM 发光方法从半导体微结构发射可见光

• 批准号: 05640371
• 负责人: 上原 洋一
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05640371/
• 关键词: 半導体微細構造; STM発光; ポーラスシリコン; ゲルマニウム微粒子

本研究の目的:半導体微細構造のサイズとそこからの可視ルミネッセンス・スペクトルの相関を計測し、その解析から半導体微細構造の発光機構を明らかにすることであった。微細表面構造を有する半導体試料としてポーラスシリコンとゲルマニウム微粒子を計画した。発光計測は光子エネルギー1.5eVから2.7eVの範囲について行った。研究結果:強いフォトルミネッセンスが観測される条件で作製されたポーラスシリコンでは表面抵抗が非常に高くなる。このため、このような試料ではトンネル電流が流ず、STMで表面構造を観察することができなかった。かなりの研究時間をかけて種々の作製条件を試み、安定したSTM表面像が得られ、しかもフォトルミネッセンスが観測されるポーラスシリコンを得ることに成功した。このような試料について、STMで表面構造を計測後、STMルミネッセンス実験を行った。ルミネッセンス自体は非常に弱く、発光スペクトル計測のためには長い露光時間が必要であった。そのため、個々の表面構造からの発光を観測するには至らなかったが、平均的に小さなサイズの表面微細構造集合をもつポーラス表面からのSTMルミネッセンスは、より大きなサイズのポーラス表面からのそれに比較して、短波長側での発光がより強くなることが分かった。これはSTMルミネッセンスが量子閉じこめにより発生していることを強く示唆する。ゲルマニウム微粒子からの発光は超高真空対応の蒸着源を試作・組立を行った。本年度は専らポーラスシリコンを試料とした実験を行ったので、ゲルマニウム微粒子の実験は遅れているが、実験装置は完成しているので順次研究を行ってゆく。

The purpose of this study is to measure and analyze the correlation between the visible light and the light emitting mechanism of semiconductor microstructure. Semiconductor samples with fine surface structures are planned for micro-particles. Photon emission measurement range from 1.5eV to 2.7eV The results show that the surface resistance of the composite material is very high under the condition of strong resistance. The sample was tested for current and STM surface structure. The time of study is different from the time of experiment, and the working conditions are stable. The STM surface image is obtained successfully. After measuring the surface structure of the sample, STM will perform the test. It is necessary to measure the exposure time of the light source. The surface texture of the light emitting layer on the surface of the light emitting layer is measured by the light emitting layer on the surface of the light emitting layer on the short wavelength side. This is the first time I've ever seen a woman. The light emission of micro-particles in ultra-high vacuum is tested. This year, the company will conduct research on the development of micro-particles, and complete the research on micro-particles.

项目成果

Y.Uehara: "Light emission from thin oxide Si-MOS tunnel junctions" Proceedings of International Conference on Advanced Micro-electronic devices and Processing. 407-410 (1994)

Y.Uehara：“薄氧化物 Si-MOS 隧道结的光发射”先进微电子器件和加工国际会议论文集。

S.Ushioda: "Light emission from M-I-M tunnel junctions fabricated on 0.1μm lithographically ruled gratings" Proceedings of International Conference on Advanced Microelectronic devices and Processing. 625-630 (1994)

S.Ushioda：“在 0.1μm 光刻刻划光栅上制造的 M-I-M 隧道结的光发射”先进微电子器件和加工国际会议记录 625-630 (1994)。