原子層エピタキシ-選択成長による低次元量子構造作製に関する研究

原子层外延-选择性生长低维量子结构的研究

• 批准号: 06238219
• 负责人: 岩井 荘八
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 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: 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-06238219/
• 关键词: 原子層成長; 有機金属気相成長法; 量子ナノ構造; GaAs; 選択成長; フォトルミネッセンス; 量子閉じ込め効果; 自己停止機構

本年度は原子層成長(ALE)を用いた低次元量子構造作製プロセス開発を目的としてALE選択成長機構解明に重点を置き、ALE技術の潜在能力を引き出し新たなプロセス技術を開発した。更にALE選択成長により作製した微細量子構造の基礎的な光物性評価を行い明確な一次元閉じ込め効果を観測した。本年度の成果は以下のとおりである。(1)成長モード切り替え技術の開発、極微細領域中の局在ALE成長の機構解明ALEにおける面方位選択成長機構を解明した。この結果、成長シーケンスによりALE成長中の表面反応の選択的な制御が可能であることを見出し、ALE成長モード切り替え(isotropic〈-〉anisotropic)技術を確立した。さらに低次元量子構造を作製するうえで重要となる極微細領域における成長速度の変動についても検討を行った。そしてALEの特徴である自己停止機構によりナノメートルエリアにおいても異常成長のない均一な局在ALE成長が可能であることを示した。(2)ALE成長薄膜の結晶性向上結晶成長中における炭素原子混入の低減について検討を行った結果、GaAsALE成長において赤外光照射が有効であることを示した。(3)ALE成長モード切り替え技術を用いた低次元量子構造作製プロセスの開発上記(1),(2)の結果をもとにALEを用いた低次元量子構造の作製プロセスを開発し、矩形量子細線の作製に成功した。(4)低次元量子構造における量子サイズ効果の観測、解析ALE選択成長により作製した矩形量子細線からのフォトルミネッセンス(PL)発光を観測し、そのPLスペクトル及び偏光依存性から一次元閉じ込め効果を観測した。また、量子細線構造特有の価電子帯における電子状態の観測に成功した。

This year, we aim to develop low-dimensional quantum structure manufacturing platforms using atomic layer growth (ALE), focus on clarifying ALE's selection of growth institutions, and introduce the potential capabilities of ALE technology to develop new technology. In addition, the optical properties evaluation of the basis of ALE's selective growth and fabrication of fine quantum structures is carried out to determine the effects of one-dimensional closure. The results of this year are as follows: (1)Development of new technologies and technologies in the field of microelectronics As a result, the growth of ALE in the surface of the selection of anti-corrosion control is possible to see, ALE growth of the switch (isotropic <-> anisotropic) technology has been established The low-dimensional quantum structure is important for the development of micro-particles. The characteristics of ALE are shown in the table below. (2) Crystallization of ALE thin films is upward. Carbon atoms are mixed into the films and the results are discussed. As a result, GaAsALE thin films are exposed to red light. (3) The development of ALE growth technology using low-dimensional quantum structures as fabrication tools (1),(2) The results of ALE growth technology using low-dimensional quantum structures as fabrication tools (1),(2) and the successful fabrication of rectangular quantum wires. (4)Measurement and analysis of quantum structure effects in low-dimensional quantum structures; measurement of optical properties in rectangular quantum wires; and polarization dependence of optical properties in one-dimensional quantum structures. The measurement of electron states in quantum fine wire structures was successful.

项目成果

H.Isshiki,et al.: "Surface processes of selective growth by atomic layer epitaxy" Applied Surface Science. 82/83. 57-63 (1994)

H.Isshiki 等人：“原子层外延选择性生长的表面过程”应用表面科学。

H.Issiki,et al.: "Rectangular shaped quantum wire fabrication by growth mode switching between isotropic and anisotropic atomic layer epitaxy" Journal of Crystal Growth. 145. 976-977 (1994)

H.Issiki 等人：“通过各向同性和各向异性原子层外延之间的生长模式切换来制造矩形量子线”《晶体生长杂志》。

S.Iwai,et al.: "Reduction of carbon impurity in GaAs by photo-irradiation in atomic layer epitaxy" Applied Surface Science. 79/80. 232-236 (1994)

S.Iwai 等人：“通过原子层外延中的光照射减少 GaAs 中的碳杂质”应用表面科学。

T.Meguro,et al.: "Control of etching reaction of digital etching using tunable UV laser irradiation" Applied Surface Science. 82/83. 193-199 (1994)

T.Meguro 等人：“使用可调紫外激光照射控制数字蚀刻的蚀刻反应”应用表面科学。

M.Ishi,et al.: "Digital etching by using laser beam:On the control of digital etching products" Applied Surface Science. 79/80. 104-109 (1994)

M.Ishi 等人：“使用激光束的数字蚀刻：数字蚀刻产品的控制”应用表面科学。