分子線エピタキシ-成長膜における拡散過程の解明と制御

分子束外延 - 生长薄膜中扩散过程的阐明和控制

• 批准号: 03243210
• 负责人: 榊 裕之
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03243210/
• 关键词: 逆メサ構造; ファセット構造; 拡散距離; 表面モホロジ-; MBE成長; 相関長; GaAs; AlAs量子井戸

(1)パタ-ン基板上のファセット構造の形成と拡散定数の評価:GaAs(100)面上に太さ0.3〜6μm程の逆メサ構造を形成し、その上にGaAsおよびAlAsをMBE法で成長させることにより、(111)B面と(100)面からなるファセット構造を形成した。多くの条件下で、堆積したGaの(111)B面から(100)面への拡散が見られた。形状の解析により、(100)面上におけるGaおよびAl原子の拡散距離が求められ、典型的な条件(基板温度580ﾟC)下では各々1μmおよび0.02μm程であることが判明した。また面間の拡散の解析モデルを構築し、(111)B面上のGaの拡散距離を推定したところ、As圧の減少に伴い.1μmから10μm程まで増大することを見出した。この他、2つの面の接する境界線における物質流の透過率やファセット構造の形状制御法などについても知見を得た。(2)MBE成長時および成長中断後の表面モホロジ-と原子の拡散および取込過程の評価:エピタキシャル成長時および中断後の表面凹凸の形状、特に横方向寸法L_Rは、表面に堆積した原子の拡散・結合と核形成・解離などのプロセスを反映する。変調ド-プしたGaAs/AlAs量子井戸でFETを作り、その電子移動度の電子密度依存性を測定解析すると、散乱ポテンシャルの相関長lcが定まり、L_Rが決定できる。本年は、この研究を更に発展させた。特に、量子井戸の中央にAlAsを1/4,1/2,3/4原子層だけ挿入した特殊量子井戸について調べ、AlAs核の横方向寸法とその異方性の評価を行った。

(1) Comments on the formation and scattering of the structure on the パタ-ン substrate: the formation of the structure on the GaAs (100) surface with a thickness of 0.3~6μm,その上にGaAsおよびAlAsをMBE method でgrowth させることにより, (111) B side と (100) side からなるファセット structure を formation した.でくのconditions, piled したGaの(111)B side から(100) side への拡 scattered が见られた. Analysis of the shape and the dispersion distance of the Al atoms on the (100) surface, and the typical Under the same conditions (substrate temperature 580ﾟC), it is clear that the thickness of 1μm and 0.02μm is the same.また面の拡 scatterのANALYSISモデルをconstructし、(111) B-surfaceの拡 scatterのGaの拡 scatterをESTIMATIONたところ、As pressure reduction に companion い.1μm から10μm 成まで嗗大することを见出した.このhim, 2つの面のConnectionする Realm Line における Material Flow のPermeability やファセット Structure のShape Control Method などについても知见を得た. (2) The surface of MBE's growth after the interruption of growth - The review of the process of growth of MBE: The interruption of the growth of MBE The shape of the back surface is concave and convex, the characteristic is the transverse direction L_R, the surface is stacked, the atoms are dispersed, combined, and the nuclei are formed and dissociated, and the reflection is reflected. GaAs/AlAs quantum well, FET, electronic mobility and electron density Dependency measurement and analysis, scattering and confusion, correlation length lc and determination, and L_R determination. This year's research and development will be updated. Special に, quantum well の central に AlAs 1/4, 1/2, 3/4 atomic layer だ け insertion し た special quantum well に つ い て tune べ, AlAs core の transverse direction dimensional method と そ の anisotropy の evaluation 価 を row っ た.

项目成果

T.Noda,J.Motohisa and H.Sakaki: "Atomic structure of monolayer AlAs islands on GuAs and its anisotropy revealed by mobility study in islandーinsterted quantum wells" Collected papers of 5th Int.Cont.on modulated semiconductor structures. 114-116 (1991)

T.Noda、J.Motohisa 和 H.Sakaki：“GuAs 上单层 AlAs 岛的原子结构及其各向异性通过岛插入量子阱中的迁移率研究揭示”第五届 Int.Cont.on 调制半导体结构论文集 114-。 116 (1991)

Y.Nakamura,S.Koshiba,M.Tsuchiya and H.Sakaki: "Enhanced crystallographic selectivity in molecular beam epitaxial growth of GaAs on mesas and fabrication of(001)ー(111)B facet structures foredge quantum wires" Applied Physics Letters. 59. 280-283 (1991)

Y. Nakamura、S. Koshiba、M. Tsuchiya 和 H. Sakaki：“增强台面上 GaAs 分子束外延生长的晶体学选择性以及边缘量子线的 (001)ー(111)B 面结构的制造”《应用物理快报》 . 59. 280-283 (1991)

Y.Kadoya,A.Sato,H.Kano and H.Sakaki: "Electrical properties and dopant incorporation mechanisms of Si doped GaAs and(AlGa)As grown on(111)A GaAs surfaces by MBE" Journal of Crystal Growth. 111. 280-283 (1991)

Y.Kadoya、A.Sato、H.Kano 和 H.Sakaki：“通过 MBE 在 (111)A GaAs 表面生长的 Si 掺杂 GaAs 和 (AlGa)As 的电特性和掺杂剂掺入机制”《晶体生长杂志》。

T.Noda,M.Tanaka and H.Sakaki: "Characterization of lateral correlation length of interface roughness in MBE grown GaAs/AlAs quantun wells by mobility measure ment" Journal of Crystal Growth. 111. 348-352 (1991)

T.Noda、M.Tanaka 和 H.Sakaki：“通过迁移率测量表征 MBE 生长的 GaAs/AlAs 量子阱中界面粗糙度的横向相关长度”《晶体生长杂志》。

榊 裕之: "極微構造と量子波エレクトロニクス" 日本結晶学会誌. 33. 107-108 (1991)

Hiroyuki Sakaki：“超精细结构和量子波电子学”日本晶体学会杂志 33. 107-108 (1991)。