量子半導体プロセス技術

平成8年度の研究実績をまとめると以下の通りである。(1)巨大ステップをもつ微傾斜GaAs(100)面上に2段階MBE成長により、積層型GaAs量子細線を形成し、断面TEMによりその構造を確認した。また、フォトルミネセンスにより量子細線間の結合があることが判明した。さらにこの巨大ステップ構造上にInAsを成長するとステップ端に量子細線およびドットが形成されることを明らかにした。(2)ファンデルワールス・エピタキシャル成長によりMoS_2上にGaSe膜をマスクとしてC_<60>を選択的に成長することに成功した。AFMによるGaSeマスクの微細加工にも成功した。(3)顕微分光法により自己形成AlInAs量子ドットを評価し、単一量子ドットからの発光線幅の明瞭な温度依存性を見出し、新しい知見を得た。これは音響フォノンに依る散乱と思われる。(4)斜入射MBE法により斜めT字形量子細線を形成したカソードルミネセンスで評価した。この量子細線からの発光線幅は10meVと狭いことが判明した。また、(775)B面上に超高密度の自然形成型GaA_S/AlAs量子細線を形成し、断面TEM、フォトルミネセンスで確認した。(5)微傾斜基板上にMOCVD法で自己組織的に形成される多段原子ステップにより新しい電子波干渉素子の作製を試みた。電気的特性にはコンダクタンスの振動があり、コヒーレントな電子波干渉とランダムな電子波干渉が見出された。(6)平面構造の電界制御型量子効果デバイスで、極短チャンネルでも動作可能な基本構造のCoSi_2/Si/CdF_2ヘテロ構造の結晶成長条件を明らかにした。

平成8年度の研究実績をまとめると以下の通りである。(1)巨大ステップをもつ微傾斜GaAs(100)面上に2段階MBE成長により、積層型GaAs量子細線を形成し、断面TEMによりその構造を確認した。また、フォトルミネセンスにより量子細線間の結合があることが判明した。さらにこの巨大ステップ構造上にInAsを成長するとステップ端に量子細線およびドットが形成されることを明らかにした。(2)ファンデルワールス・エピタキシャル成長によりMoS_2上にGaSe膜をマスクとしてC_<60>を選択的に成長することに成功した。AFMによるGaSeマスクの微細加工にも成功した。(3)顕微分光法により自己形成AlInAs量子ドットを評価し、単一量子ドットからの発光線幅の明瞭な温度依存性を見出し、新しい知見を得た。これは音響フォノンに依る散乱と思われる。(4)斜入射MBE法により斜めT字形量子細線を形成したカソードルミネセンスで評価した。この量子細線からの発光線幅は10meVと狭いことが判明した。また、(775)B面上に超高密度の自然形成型GaA_S/AlAs量子細線を形成し、断面TEM、フォトルミネセンスで確認した。(5)微傾斜基板上にMOCVD法で自己組織的に形成される多段原子ステップにより新しい電子波干渉素子の作製を試みた。電気的特性にはコンダクタンスの振動があり、コヒーレントな電子波干渉とランダムな電子波干渉が見出された。(6)平面構造の電界制御型量子効果デバイスで、極短チャンネルでも動作可能な基本構造のCoSi_2/Si/CdF_2ヘテロ構造の結晶成長条件を明らかにした。