低エネルギ集束イオンビーム注入による高移動度二次元電子ガスの選択形成

低能聚焦离子束注入选择性形成高迁移率二维电子气

• 批准号: 06452220
• 负责人: 蒲生 健次
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06452220/
• 关键词: MBE; 集束イオンビーム; 真空一貫プロセス; 2次元電子ガス; 成長中断; 界面準位; δドープ

分子線成長(MBE)法と集束イオンビーム(FIB)マスクレス選択注入技術を組み合わせた真空一貫複合プロセス技術を確立し、局所変調ドープヘテロ構造を形成する目的で基礎実験を行い、以下の結果を得た。1.成長中断の影響低エネルギーSiFIBによるドーパント注入の際必須となるAlGaAs層での成長中断において、実際のプロセスで行うのと同じ条件のもとで、種々の位置で成長中断を行った後、再成長して作製した試料の電気伝導特性を低温で評価し、2次元電子ガス(2DEg)のキャリア密度と成長中断位置の関係を実験的に求めた。計算から、ほぼ10^<12>/cm^2程度の界面準位が成長中断によって発生していることを示唆する結果を得た。2.Siの拡散Siドナの拡散はFIB注入で得られる局所変調ドープヘテロ構造や素子特性を決める重要な素子である。そこで、FIBで形成されるSiドナの拡散についてGaAs成長中に条件を変えながらSiをδドープした試料のC-V測定を行い、ドーパントの分布につき以下の結果を得た。(1)成長時の基板温度が500℃と550℃では、温度が高い方がドーパントは1原子層を越えて拡散する。(2)成長後の熱処理ではドーパント分布はほとんど影響を受けず、790℃で5秒間の熱処理後も、成長直後の鋭いドーパント分布が損なわれない。(3)ドーパントのピーク密度は成長時のSiソースの温度に非常に敏感であり、1350℃での鋭いピーク密度は1300℃では1桁以上減少する。3.低エネルギーFIBによる電極の形成AuSi合金イオンソースを用いた低エネルギーFIBによりGaAs基板上に金薄膜の形成を確認し、真空一貫プロセスにおけるオーミック電極の直接形成の可能性を得た。

Molecular line growth method (MBE) と cluster イ オ ン ビ ー ム (FIB) マ ス ク レ ス sentaku injection technology group を み わ せ た vacuum consistent composite プ ロ セ ス し を established technology, bureau - adjustable ド ー プ ヘ テ を ロ structure formation す る purpose で foundation be 験 を い, the result of the following の を た. 1. の influence low growth interrupt エ ネ ル ギ ー SiFIB に よ る ド ー パ ン ト injection の interstate must と な る AlGaAs layer で の growth interruption に お い て, be interstate の プ ロ セ ス で line う の と conditions with じ の も と で, kind of 々 の position で growth interrupt line を っ た, grow up again after し て cropping し た sample の electric 気 伝 guide features を low-temperature で review 価 し once or twice The に finding めた of the を experiment related to the electron ガス(2DEg) キャリア density と growth interruption position <e:1>. Computing か ら, ほ ぼ 10 ^ < 12 > / cm ^ 2 growth interruption の interface must a が に よ っ て 発 raw し て い る こ と を in stopping す た を る results. 2. Si の company, bulk Si ド ナ の company, scattered は FIB injection で have ら れ る bureau - adjustable ド ー プ ヘ テ や ロ structure element child features を definitely め る essential な son で あ る. そ こ で, FIB で form さ れ る Si ド ナ の company, scattered に つ い て in GaAs growth を に conditions - え な が ら Si を delta ド ー プ し た sample の C - V line measurement を い, ド ー パ ン ト の distribution に つ き の results under を た. (1) growing が の substrate temperature 500 ℃ 550 ℃ と で は, high temperature が い が ド ー パ ン ト は atomic layer 1 を more え て company, scattered す る. (2) growth after thermal 処 の Richard で は ド ー パ ン ト distribution は ほ と ん ど を by け ず, 790 ℃ hot 処 の で 5 seconds Richard の も, grow straight after sharp い ド ー パ ン ト distribution が loss な わ れ な い. (3) ド ー パ ン ト の ピ ー ク density は grow の Si ソ ー ス に very に の temperature sensitive で あ り, 1350 ℃ で の sharp い ピ ー ク density は 1300 ℃ で は 1 girder above reduce す る. 3. Low エ ネ ル ギ ー FIB に よ る の electrode formed AuSi alloy イ オ ン ソ ー ス を with い た low エ ネ ル ギ ー FIB に よ り GaAs substrate の に gold film forming を confirm し, vacuum consistently プ ロ セ ス に お け る オ ー ミ ッ ク electrode の た の possibility を form directly.

项目成果

Junichi TAKAHARA: "Magnetotransport in One-Dimensicnal Lateral Surface Superlattice Fabricated by Low-Energy Argon Ion Irradiation" Japanese Journal of Applied Physics. 33. 3837-3843 (1994)

Junichi TAKAHARA：“低能氩离子辐照制造的一维横向表面超晶格中的磁输运”日本应用物理学杂志。

Junichi YANAGISAWA: "Low Energy Ion Irradiction Effect on Electron Transport in GaAs/AlGaAs Heterostructures" Matenal Research Society Symposiam Proceeding. (発表予定).

Junichi YANAGISAWA：“低能离子辐照对 GaAs/AlGaAs 异质结构中电子传输的影响”材料研究学会研讨会论文集（待提交）。

Fujio WAKAYA: "Investigation of In Situ Process for GaAs/AlGaAs Buried Quantum Wires" Japanese Journal of Applied Physics. 33. 7223-7227 (1994)

Fujio WAKAYA：“GaAs/AlGaAs 埋入量子线的原位工艺研究”日本应用物理学杂志。

Junichi TAKAHARA: "Fabrication and Magnetofransport of One-Dimensional Lateral Surface Superlattice Fabricated by Low-Energy Ion Irradiation" Japanese Journal of Applied Physics. 33. 7184-7189 (1994)

Junichi TAKAHARA：“低能离子辐照制造的一维横向表面超晶格的制造和磁传输”日本应用物理学杂志。